Genetisch manipuleren aan de keukentafel: een goed idee?
Zin om in je eigen keuken bacteriën antibioticaresistent te maken of op een andere manier genetisch te manipuleren? Dat kan: het Amerikaanse biohackerscollectief The Odin verscheept wereldwijd doe-het-zelfdozen met daarin de genetische knip- en plaktechniek CRISPR. Deze gehypte genbewerkingstechniek – waarmee Chinese wetenschappers enkele jaren geleden al baby’s genetisch verbeterden – krijg je voor 300 euro thuis opgestuurd. Evelien Smits, professor in tumorimmunologie, licht de techniek en de voordelen bij menselijke toepassing toe, bio-ethica Kristien Hens wijst op mogelijke risico’s en opportuniteiten.
Moleculaire schaar
Het klinkt als de naam voor knapperige ontbijtgranen, maar CRISPR staat eigenlijk voor "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats" en is een revolutionaire technologie voor genbewerking die het mogelijk maakt om specifieke genen in organismen – ook van mensen – te veranderen. De CRISPR-techniek is gebaseerd op een natuurlijk verdedigingsmechanisme dat sommige bacteriën hebben tegen virussen. Evelien Smits, professor in tumorimmunologie en kankerimmuuntherapie, probeert het samen met postdocs Jorrit De Waele en Jonas Van Audenaerde bevattelijk uit te leggen.
“In het DNA van organismen zit heel veel informatie opgeslagen, zoals hoe je eruitziet en of je bepaalde ziektes kunt krijgen. Sommige organismen, zoals bepaalde bacteriën, hebben een soort geheugen in hun DNA. Die stukjes DNA noemen we CRISPR-sequenties. Nu, denk aan een speciale schaar genaamd ‘Cas9’. Die minischaar kan heel precies DNA knippen op een specifieke plek. Om Cas9 te vertellen waar hij moet knippen, maken wetenschappers een soort gps, het ‘gids-RNA’ genoemd. Als het gids-RNA-Cas9-team aankomt bij het doelgen op het DNA, knipt Cas9 het als een schaar. Dat maakt een breuk in het DNA. De cel wil de kapotte DNA-strengen repareren, dus gaat het aan het werk. Soms maakt het hierbij fouten, en dat is waar het interessant wordt. Die fouten kunnen veranderingen in het gen veroorzaken, zoals het uitschakelen, vervangen of toevoegen van nieuwe informatie. Zo krijgen we dus mutaties.”
Revolutionair snel
Helemaal duidelijk. “Deze technologie bestaat nog maar 10 jaar”, getuigt Smits. “De Nobelprijs is pas in 2020 naar de ontdekkers gegaan, en nu al lopen er klinische studies in ziekenhuizen om de techniek op mensen toe te passen. Dat gaat dus allemaal véél sneller dan normaal. De precisie waarmee CRISPR-Cas knipt, is ongezien. In de kankerimmuuntherapie helpt CRISPR om de cellen van de patiënt te modificeren in het lab zodat ze kankercellen goed kunnen herkennen en vernietigen, én weerstand kunnen bieden tegen technieken van kankercellen om het immuunsysteem te onderdrukken.
De CRISPR-technologie bestaat nog maar 10 jaar, en nu al lopen er klinische studies in ziekenhuizen. De snelheid en precisie van de techniek is ongezien.
De klinische studies lopen nog, maar de resultaten in de proefdierstudies zijn alvast veelbelovend. De techniek is nog niet 100% feilloos, maar veiliger dan alle vorige behandelingen. En veel sneller bovendien: waar we 10 jaar geleden nog 2 maanden nodig hadden, hebben we nu op 2 uur tijd alles geknipt en gedaan. We kunnen veel sneller gaan in het onderzoek, en sneller nieuwe behandelingen ontwikkelen.”
Nog specifieker knippen
“We willen nu nog verder onderzoeken hoe we ervoor kunnen zorgen dat CRISPR heel specifiek alleen die cellen aanpast die we nodig hebben”, aldus Smits. “Bij sikkelcelanemie bijvoorbeeld, een soort bloedkanker, hebben mensen een afwijkende vorm van rode bloedcellen. Je moet daar alleen de bloedstamcellen aanpassen, want alleen zij zijn verantwoordelijk voor die foute rode bloedcellen. Om dat voor elkaar te krijgen, moeten die afwijkende cellen een uniek kenmerk hebben, en dat is niet eenvoudig. Het lijstje ziektes dat we kunnen oplossen door één gen te manipuleren, is helaas ook niet zo lang. De ziekte van Huntington, een erfelijke hersenaandoening, is er een van, evenals mucoviscidose en hemofilie, een stollingsziekte. Als je meer dan 1 ‘gids’ in je systeem brengt – en voor veel ziektes moeten helaas meerdere genen gemanipuleerd worden –, dan worden de risico’s groter.”
Designerbaby’s
Voor die risico’s gaan we te rade bij onderzoeksprofessor Bio-ethiek Kristien Hens. Ze schreef onlangs het boek Toevallige ontmoetingen. Bio-ethiek voor een gehavende planeet, waarin ze onder meer de CRISPR-techniek onder de loep neemt. “Mensen vragen zich af: gaan we designerbaby's creëren? Of zullen we binnenkort thuis biowapens kunnen produceren?”
De CRISPR-technologie is echter vooral een handig hulpmiddel met véél positieve toepassingen in verschillende domeinen. “Zo zou je bijvoorbeeld bepaalde gewassen resistenter kunnen maken tegen droogte – erg handig in tijden van klimaatverandering. CRISPR wordt door onheilsprofeten vaak geassocieerd met angstwekkende Frankenstein-toestanden, maar ik denk dat we vooral niet te overhaast mogen oordelen.”
Mensen versus embryo’s
“Wat de CRISPR-thuis- of schoolkit betreft, dacht ik als mens eerst en vooral: ‘Oh! Leuk!” erkent Hens. “Het lijkt me fantastisch dat dit op school kan gebruikt worden, want CRISPR is de techniek van de toekomst. Maar als bio-ethica zie ik uiteraard wel de gevaarlijke aspecten, zoals het creëren van antibioticaresistente bacteriën. En je wil natuurlijk niet dat er op die manier bacteriën ontsnappen die mogelijks een nieuwe pandemie kunnen veroorzaken.”
Het gebruik van CRISPR is te rechtvaardigen als het risico op schade of lijden zonder gebruik van de technologie veel hoger is.
Al denkt ze dat die zorgen schromelijk overdreven zijn. “Hoewel CRISPR zeker nog niet zonder risico is, moeten we hier vooral de voordelen tegen de nadelen afwegen”, meent Hens. “Ik denk dat CRISPR een fantastische tool kan zijn voor humaan biomedisch gebruik. Daarbij moeten we wél een onderscheid maken tussen toepassingen bij mensen die al aan een ernstige genetische aandoening lijden, en toepassingen op embryo’s. Bij die eerste categorie gaat het om mensen die al bestáán, bijgevolg zélf beslissingen kunnen nemen en bovendien op geen enkele andere manier beter kunnen worden geholpen. Bij die laatste categorie wordt nog een mens gecreëerd die nog geen zeggenschap heeft over zijn of haar genetische make-up.”
Risico’s afwegen
“Genetische bewerking was in het verleden nog véél riskanter”, stipuleert Hens. “Nu is het veel veiliger geworden. Al moeten we niet simplistisch denken dat genen zoals Lego-blokjes gemakkelijk kunnen worden vervangen. Bij CRISPR kan het knippen en plakken van genen immers onbedoelde gevolgen hebben, en daarom moeten we de risico's zorgvuldig afwegen.”
In het geval van embryo’s wil men de technologie gebruiken om genetische ziekten te voorkomen bij mensen die een hoog risico lopen die door te geven aan hun kinderen. “Als iemand weet dat hij of zij drager is van een ernstige genetische aandoening en alternatieven zoals embryoselectie niet toepasbaar zijn – én embryo- of spermadonatie niet gewenst –, kan het gerechtvaardigd zijn om embryo's genetisch aan te passen. Maar het gebruik van CRISPR is alleen te rechtvaardigen als het risico op schade of lijden zonder gebruik van de technologie veel hoger is dan risico’s veroorzaakt door de technologie zelf.”