De laatste vooruitgang in de wetenschap heeft de mens toegang gegeven tot het heilige der heiligen - tot de "code van het leven", of DNA, die bijna onbeperkte mogelijkheden biedt voor het herstructureren van elk levend organisme. Zijn we klaar om zo'n geschenk van wetenschappers te accepteren?
Als je een snelle blik werpt op het kantoor van Anthony James, is het gemakkelijk te raden wat hij aan het doen is - alle muren zijn bedekt met afbeeldingen van muggen en de planken zijn bekleed met boeken over deze insecten.
Boven de werktafel hangt een poster die duidelijk alle stadia van de ontwikkeling van de Aedes aegypti-mug laat zien: het uitkomen van de larve uit het ei, de daaropvolgende verpopping en de transformatie tot een volwassene. De schaal van de afbeelding zal zelfs verstokte fans van thrillers over bloeddorstige reuzeninsecten doen huiveren. Op de kentekenplaat van Anthony's auto staat ook trots gestempeld met een onbegrijpelijke lettercombinatie - AEDES.
"Al drie decennia ben ik letterlijk geobsedeerd door muggen", zegt Anthony James, een moleculair geneticus aan de University of California, Irvine. Er zijn ongeveer 3,5 duizend soorten echte muggen in de natuur, maar Anthony is alleen geïnteresseerd in de meest dodelijke muggen. Een van de opvallende voorbeelden is de Anopheles gambiae-mug, een drager van een ziekte die jaarlijks honderdduizenden mensen doodt.
Biogeografen geloven dat deze muggen in de 17e eeuw vanuit Afrika op de schepen van slavenhandelaren naar Amerika kwamen en gele koorts meebrachten, die in die tijd miljoenen mensen in de Nieuwe Wereld doodde. Tegenwoordig zijn deze insecten ook drager geworden van knokkelkoorts, die jaarlijks ongeveer 400 miljoen mensen besmet, chikungunya-, West-Nijl- en Zika-virussen. (De laatste woedde in 2015 in Brazilië en Puerto Rico, wat leidde tot een uitbraak van een aantal ziekten van het zenuwstelsel, waaronder een vrij zeldzame aandoening - microcefalie: kinderen worden geboren met een onevenredig klein hoofd en een onderontwikkeld brein.)
Met behulp van CRISPR-technologie bewerkte Anthony het genoom van het individu aan de rechterkant, zodat de volwassen mug de parasieten niet langer kon verspreiden. Fluorescerende eiwitmarkers bevestigen dat de operatie succesvol was. Als nu de "bewerkte" insecten worden vrijgelaten in de natuurlijke omgeving, zullen hun nakomelingen geleidelijk de gebruikelijke dragers van de infectie vervangen. Maar de kwestie is nog niet tot praktische maatregelen gekomen.
Muggenlarven van het Anthony James-laboratorium aan de University of California, Irvine, laten zien hoe malaria voor eens en voor altijd kan worden uitgeroeid. Ze behoren allebei tot de soort Anopheles stephensi, de belangrijkste verspreider van Plasmodium-malaria in Aziatische steden.
Het belangrijkste doel van Anthony's groep is om de sleutel tot het muggenoom te vinden en ervoor te zorgen dat ze geen gevaarlijke ziekten kunnen verspreiden. Tot voor kort was zijn team praktisch alleen op het netelige pad van theoretisch onderzoek. Alles veranderde met de komst van een nieuwe revolutionaire technologie - CRISPR / Cas9: Anthony's onderzoek vond eindelijk een praktische basis.
Promotie video:
CRISPR / Cas9 zijn twee componenten van het bacteriële gensysteem die verantwoordelijk zijn voor de immuniteit van deze kleine wezens. De eerste staat voor korte palindrome DNA-herhalingen (in het Engels, cluster met regelmatige tussenruimten korte palindrome herhalingen, of afgekort CRISPR) gerangschikt in regelmatige groepen, waartussen er spacers zijn (letterlijk: "separatoren").
Spacers vertegenwoordigen in feite secties van de genen van virussen en fungeren als een soort kaartindex van genetische "vingerafdrukken" van deze belangrijkste vijanden van bacteriën. En Cas9 is een eiwit dat met behulp van een gids-RNA - een kopie van een of andere spacer - de virale DNA-fragmenten die zich al in de "kaartindex" bevinden, controleert met vreemde moleculen die in de cel vastzitten. En als er een match wordt gevonden, knipt het het DNA van het virus dat probeert de cel binnen te dringen, waardoor het onmogelijk wordt om zich te vermenigvuldigen.
Het bleek dat Cas9 kan worden aangepast om met elk gids-RNA te werken, wat betekent dat dit eiwit kan worden gericht om elke DNA-sequentie te knippen die een analoog is van dit RNA. Wanneer een bepaald deel van het DNA wordt geknipt, hoeft u alleen het vereiste gen in de opening in te voegen (of u kunt niets nieuws invoegen, verwijder gewoon het onnodige oude). Dan doet de cel zelf (en niet alleen de bacteriële!) Alles: daarvoor is het wegwerken van zulke pauzes routinewerk.
Door de wapens van bacteriën tegen virussen onder de knie te hebben, hebben genetici geleerd om snel en nauwkeurig het DNA van elk levend organisme op de planeet te veranderen, en de mens is geen uitzondering. In feite is CRISPR-technologie een scalpel in handen van een geneticus, scherper en veiliger dan het stalen scalpel van een chirurg. Met behulp van een nieuwe methode van genetische manipulatie kunnen specialisten sommige genetische aandoeningen corrigeren - mutaties bewerken die leiden tot spierdystrofie, cystische fibrose en zelfs een van de vormen van hepatitis verslaan. Onlangs hebben verschillende groepen wetenschappers geprobeerd een nieuwe methode te gebruiken om de genen van het immunodeficiëntievirus (HIV), ingebed in de chromosomen van menselijke cellen - lymfocyten, te 'knippen'. Het is te vroeg om over een nieuw wondermiddel voor aids te praten, maar volgens veel experts zal het juist dankzij CRISPR-technologie worden gevonden.
Een ander gebied van actief zoeken is de strijd tegen varkensvirussen, waardoor het nog steeds onmogelijk is om orgaantransplantaties van dier op mens in gang te zetten. Ze proberen een toepassing van CRISPR-technologie te vinden om bedreigde diersoorten te beschermen. Ze begonnen experimenten uit te voeren om genen uit het DNA van gecultiveerde planten te verwijderen om insectenplagen ervan af te weren. Als dit kan worden bereikt, zal de mensheid niet langer volledig afhankelijk zijn van giftige pesticiden.
Geen van de wetenschappelijke ontdekkingen van de vorige eeuw beloofde zoveel voordelen - en het leverde ook niet zoveel ethische kwesties op. Kunnen geslachtscellen bijvoorbeeld worden bewerkt? Ze bevatten immers genetisch materiaal dat wordt doorgegeven aan de volgende generaties - kinderen, kleinkinderen en achterkleinkinderen van genetisch gemodificeerde individuen - enzovoort tot in het oneindige. Het maakt niet uit op welke bedoelingen de genetica zich in dit geval zal laten leiden - of het nu de wens is om een aangeboren aandoening te corrigeren of de wens om een nuttige eigenschap te verbeteren - maar wie durft alle gevolgen van inmenging in de fundamenten van het leven te voorspellen?
"Als iemand plotseling kiemcellen durft te transformeren, zou hij drie keer moeten nadenken", zegt Eric Lander, directeur van het Broad Institute of Cambridge, die het nog niet zo lang geleden sensationele Human Genome-project leidde. - En totdat deze waaghals aan het grote publiek bewijst dat er goede redenen zijn voor een dergelijke tussenkomst in de menselijke natuur, en de samenleving zijn bewijs niet accepteert, kan er geen sprake zijn van enige diepgaande verandering in het genoom. Wetenschappers zijn er echter nog niet in geslaagd om antwoorden te vinden op veel ethische vragen. En ik weet niet wie en wanneer ik ze kan geven."
En uitstel is in dit geval vergelijkbaar met de dood in de ware zin van het woord. Dus, volgens voorspellingen van de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention, zal tegen de tijd dat de woedende zika-epidemie in Puerto Rico afneemt, meer dan een kwart van de 3,5 miljoen inwoners van het eiland drager worden van deze ziekte (gebaseerd op modellen van de verspreiding van andere ziekteverwekkers)., die worden gedragen door muggen). Dit betekent dat duizenden zwangere vrouwen het risico lopen een terminaal ziek of niet levensvatbaar kind te krijgen.
Een echt effectieve oplossing voor het probleem op dit moment is er een: het hele eiland overspoelen met insecticiden die de insectenvectoren vernietigen. [Dit is wat de USSR te zijner tijd deed tijdens de bouw van de waterkrachtcentrale van Bratsk. - Russische redactionele notitie (RRP).] Anthony James stelt echter een andere manier voor om de ziekte voor eens en voor altijd uit te roeien. Om dit te doen, hoeft u alleen het muggenoom te bewerken met behulp van CRISPR-technologie.
Gerichte bewerking van het genoom stelt u in staat om de "onveranderlijke" erfelijkheidswetten te omzeilen. In de natuur staat het zo vast dat ouders tijdens seksuele voortplanting elk één exemplaar van de genen aan hun nakomelingen doorgeven. Sommige geluksgenen hebben echter een "geschenk" gekregen van de evolutie: hun kans om geërfd te worden is meer dan 50 procent. Het is waar dat de eigenaren van dergelijke genen waarschijnlijk niet blij zullen zijn met zo'n geschenk van het lot: in de regel zijn dit genen die ernstige ziekten dragen. Nu kunnen wetenschappers, althans in theorie, CRISPR-technologie gebruiken om defecte genen uit een DNA-streng te knippen. Verder zal het veranderde genotype zich op natuurlijke wijze (seksueel) in de populatie verspreiden.
Een medewerker van het Shenzhen International Centre for Regenerative Medicine voordat hij een steriele kamer betreedt waar hoornvliescellen van varkensoogjes worden aangepast voor transplantatie in mensen.
Long Haibin van het Guangzhou Institute of Pharmaceutical Research aait de Tiangu-beagle, een van de twee honden die zijn grootgebracht uit embryo's, waarvan het genoom is bewerkt om de spiermassa te verdubbelen. Dergelijke experimenten stellen wetenschappers in staat de mechanismen van spierdystrofie bij mensen beter te begrijpen.
In 2015 publiceerde het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences een artikel van Anthony James, waarin hij het gebruik van de CRISPR-methode beschreef om de malariamug genetisch te modificeren. "Door bepaalde genen in te brengen, zullen muggen de veroorzakers van de dodelijke ziekte niet kunnen verspreiden", legt James uit. "Maar tegelijkertijd verandert er niets anders in hun leven."
“Ik heb decennia lang in alle rust gewerkt, niemand wist van mij. Nu gaat mijn telefoon, 'voegt hij eraan toe, terwijl hij met zijn hoofd knikt naar de stapel brieven die op zijn bureau is opgestapeld. Maar Anthony is zich er terdege van bewust dat de lancering van een kunstmatig gecreëerde mutatie, ontworpen om zich snel te verspreiden in een populatie wilde dieren, kan leiden tot onvoorspelbare gevolgen en mogelijk tot onomkeerbare veranderingen in de natuur. "De verspreiding van insecten met een in het laboratorium bewerkt genoom in de natuurlijke omgeving gaat zeker met een zeker risico gepaard", zegt de wetenschapper. "Maar naar mijn mening is niets doen nog gevaarlijker."
Genetici hebben meer dan 40 jaar geleden geleerd om bepaalde nucleotidesequenties uit het genoom van sommige organismen te verwijderen en over te dragen aan andere om de aard van nieuwe eigenaren te veranderen. Moleculair biologen anticipeerden op de geweldige kansen die de recombinant-DNA-methode hen belooft - dit is de naam van de nieuwe technologie. Het enthousiasme nam echter af toen ze zich realiseerden dat de overdracht van DNA tussen verschillende soorten kan leiden tot de ongecontroleerde verspreiding van virussen en andere pathogenen, en vervolgens tot het ontstaan van ziekten waarvan er geen natuurlijk afweermechanisme is. Dit betekent dat er geen kant-en-klare vaccins voor deze ziekten zullen zijn.
De onvoorspelbare toekomst maakte vooral de wetenschappers zelf bang. In 1975 bespraken moleculair biologen van over de hele wereld op de Asilomar-conferentie in Californië de risico's van genetische manipulatie en vormden een werkgroep om een reeks maatregelen te ontwikkelen om de veiligheid bij genoomexperimenten te verbeteren.
Al snel werd duidelijk dat een acceptabel niveau van beveiliging haalbaar was, en de mogelijkheden van de nieuwe toegepaste wetenschap overtroffen de stoutste verwachtingen. Genetische manipulatie begon de levens van miljoenen mensen geleidelijk ten goede te veranderen. Diabetespatiënten kregen een stabiele bron van insuline: wetenschappers hebben genen die verantwoordelijk zijn voor de synthese van insuline in het menselijk lichaam overgedragen aan bacteriën, en gigantische kolonies genetisch gemodificeerde bacteriën veranderden in echte insulinefabrieken.
Dankzij de genetische modificatie van planten verschenen nieuwe gewassen met een hoge opbrengst, resistent tegen herbiciden en insecten - een nieuwe ronde van de groene revolutie begon.
Voordat de embryo's de baarmoeder binnendringen, werd een grondige pre-implantatie genetische diagnose (PGD) uitgevoerd - een test waarmee u alleen gezonde embryo's kunt selecteren. Ilan Tur-Kasp, een arts aan het Ohio Institute of Reproductive Genetics and Reproduction, die de operatie uitvoerde, schatte dat PGD de kosten van de behandeling van cystische fibrose met $ 2,2 miljard per jaar zou verminderen.
Beide ouders van de 16 maanden oude Jack dragen hetzelfde defecte gen, wat betekent dat er een kans van 25 procent is dat hun kinderen cystische fibrose zullen erven. Gelukkig is Jack zelf niet vatbaar voor deze aandoening, maar na verloop van tijd kan hij de ziekte ook door overerving overdragen.
Is wijdverbreid geworden en behandeld met genetische manipulatie. Alleen de voedingsindustrie heeft te maken gehad met publieke tegenstand tegen dezelfde wetenschappelijke methoden. Talrijke onderzoeken die aantonen dat het eten van voedsel dat is afgeleid van genetisch gemodificeerde organismen (GGO's) niet gevaarlijker zijn dan traditioneel voedsel, hielpen evenmin. De hysterie rond GGO's bevestigt dat mensen bereid zijn zelfs voedsel op te geven dat door de wetenschappelijke gemeenschap als veilig is erkend. [En dit ondanks het feit dat er ongevallen zijn geregistreerd die verband houden met de consumptie van "gezonde" biologische producten, en niemand heeft geleden onder het gebruik van genetisch gemodificeerd voedsel! Maar dankzij laagopgeleide politici, wier uitspraken onmiddellijk worden opgepikt en verspreid in de media,gewone mensen hebben de tegenovergestelde indruk. - CONTACT]
Bij het aanbreken van de toepassing van de methode van recombinant DNA, verwezen de termen "transgeen" en "genetisch gemodificeerd" naar organismen die werden gecreëerd door het DNA van een gemodificeerd organisme te combineren met DNA-fragmenten van andere soorten. Misschien helpt CRISPR-technologie wetenschappers om de leek te overtuigen: in sommige gevallen is genetische manipulatie niet alleen nodig, maar ook noodzakelijk. Met deze technologie kun je immers het genoom van een bepaalde soort veranderen zonder de deelname van vreemd DNA.
Een treffend voorbeeld hiervan is gouden rijst. Het enige verschil tussen deze genetisch gemodificeerde rijstvariëteit en de oorspronkelijke soort is dat de granen, dankzij de modificatie, rijk zijn aan vitamine A. Elk jaar verliezen in ontwikkelingslanden tot een half miljoen kinderen hun gezichtsvermogen door een gebrek aan vitamine A, maar anti-ggo-activisten, blokkeerde nog steeds zowel wetenschappelijk onderzoek als de commerciële productie van gouden rijst. Nu is de genetica van tactiek veranderd en begonnen ze te werken aan het veranderen van de eigenschappen van gewone rijst met CRISPR om hetzelfde resultaat te bereiken door de genen van de plant te bewerken. En een groep wetenschappers onder leiding van Kaisia Gao van de Chinese Academie van Wetenschappen is erin geslaagd, nadat ze alle drie de kopieën van een van de tarwegenen hadden verwijderd, een plantenras te ontwikkelen dat resistent is tegen een gevaarlijke schimmelziekte: echte meeldauw.
Al millennia lang hebben agronomen - natuurlijk onbewust - de genen doorzocht van vertegenwoordigers van de ene of de andere soort, door verschillende variëteiten te kruisen. CRISPR-technologie is in feite een meer economische selectiemethode - zeer nauwkeurig en snel. In sommige landen zijn de verschillen tussen GGO-variëteiten en variëteiten verkregen met behulp van CRISPR-technologie al officieel bevestigd door regelgevende instanties, zoals is gedaan door de regeringen van Duitsland, Zweden en Argentinië.
Naast de komende veranderingen in de voedingsindustrie, is het moeilijk om het potentieel van de CRISPR-methode in de geneeskunde te overschatten. De technologie heeft het onderzoek in de oncologie al aanzienlijk vereenvoudigd - nu is het voor wetenschappers veel gemakkelijker om experimentele klonen van kankercellen in het laboratorium te maken en er verschillende medicijnen op te testen om de meest effectieve in de strijd tegen een zich ontwikkelende tumor te identificeren.
Artsen zullen binnenkort de CRISPR-methode testen om bepaalde ziekten rechtstreeks te behandelen. Stamcellen van mensen die aan hemofilie lijden, kunnen bijvoorbeeld buiten het lichaam van de patiënt worden bewerkt om de mutante genen die de ziekte veroorzaken te corrigeren.
De nieuwe gezonde cellen moeten dan weer in de bloedbaan van de patiënt worden geïnjecteerd.
De komende jaren wachten ons nog meer verbazingwekkende wetenschappelijke doorbraken. In de Verenigde Staten zijn bijvoorbeeld ongeveer 120 duizend mensen geregistreerd voor orgaantransplantaties, en deze lijn groeit alleen maar. Duizenden mensen sterven zonder op de reddingsoperatie te wachten. (En dan zonder rekening te houden met die honderdduizenden mensen die om verschillende medische redenen niet eens op de lijst voor orgaantransplantaties kunnen komen!) Jarenlang hebben wetenschappers geprobeerd het probleem op te lossen, onder meer door het gebruik van dierlijke organen. Varkens behoren tot de kandidaten voor donatie, maar hun DNA bevat endogene porcine retrovirussen (PERV's), vergelijkbaar met HIV en mogelijk in staat menselijke cellen te infecteren. Geen enkele overheidsregulator zal onder geen enkele omstandigheid de transplantatie van geïnfecteerde organen toestaan, en tot voor kort is niemand erin geslaagd retrovirussen volledig uit varkenscellen te elimineren.[Varkensorganen worden gebruikt als potentiële transplantaties omdat ze qua grootte vergelijkbaar zijn met mensen en gemakkelijker groot te brengen zijn dan chimpansees en gorilla's (om nog maar te zwijgen van ethische overwegingen), en niet omdat ze genetisch dichter bij de mens staan dan apen. - VERVOLG] Men hoopt dat het bewerken van het varkensgenoom met CRISPR genetici in staat zal stellen transplantaties voor mensen te verstrekken.
Een groep onder leiding van George Church, een professor aan de Harvard Medical School en het Massachusetts Institute of Technology, is er al in geslaagd om alle 62 genen van PERV-virussen uit het DNA van een varkensniercel te verwijderen - een complexe operatie met gelijktijdige bewerking van verschillende genoomregio's die voor het eerst werd uitgevoerd. Toen de gemodificeerde cellen in het laboratorium met menselijke cellen werden gemengd, raakte geen van de menselijke cellen geïnfecteerd. Dezelfde specialisten waren in staat om met succes andere soorten varkenscellen te bewerken en 20 genen eruit te verwijderen die de afstoting van vreemde weefsels door het menselijke immuunsysteem veroorzaken. Dit is een ander belangrijk onderdeel van een succesvolle transplantatie van dierenorganen bij mensen.
George is nu bezig met het klonen van gemodificeerde cellen om er volwaardige varkensembryo's uit te laten groeien. Over een jaar of twee verwacht hij experimenten op primaten te beginnen, en als, na testtransplantaties, de organen zonder onderbreking beginnen te functioneren en er geen afstoting optreedt, dan zal het in de volgende fase mogelijk zijn om experimenten uit te voeren met de betrokkenheid van vrijwilligers. Volgens de optimistische voorspellingen van de kerk zullen dergelijke menselijke operaties binnen anderhalf jaar werkelijkheid worden, aangezien het alternatief voor risico voor veel patiënten de onvermijdelijke dood is.
Gedurende zijn wetenschappelijke carrière is George op zoek geweest naar een manier om mensen te helpen aan wie transplantatie door artsen is geweigerd vanwege hun lage slagingspercentage. "De beslissing over een orgaantransplantatie is een van de moeilijkste voor artsen", legt hij uit. - Er moet met veel factoren rekening worden gehouden: de aanwezigheid van infectieziekten, alcoholmisbruik en, in het algemeen, alles wat er "mis" is met een potentiële ontvanger. De weigering wordt meestal ondersteund door de woorden dat de transplantatie geen significante voordelen voor de patiënt zal opleveren. Maar dit is fundamenteel verkeerd: transplantatie geeft natuurlijk iedereen een tweede kans! Je hoeft alleen maar voor voldoende donororganen te zorgen!"
Een ander niet-geploegd veld voor CRISPR-technologie is het herstel van populaties van bedreigde diersoorten. De vogelpopulaties op de Hawaiiaanse eilanden nemen bijvoorbeeld snel af - het is allemaal de schuld van een speciaal type malaria-plasmodium dat vogels treft. Tot het begin van de 19e eeuw brachten walvisschepen muggen naar de eilanden, de lokale vogels waren nog nooit met ziekten van dipteranen geconfronteerd en hadden geen tijd om immuniteit voor hen te ontwikkelen. Slechts 42 endemische Hawaiiaanse soorten zijn tot op de dag van vandaag in leven gebleven, en driekwart van hen is al in gevaar. De Amerikaanse organisatie voor het behoud van vogels slaagde erin om Hawaï de status van "de wereldhoofdstad van bedreigde vogelsoorten" toe te kennen. Als aviaire malaria niet wordt gestopt door het muggenoom te bewerken, verliezen de eilanden waarschijnlijk al hun eigen soorten.
De darm van deze mug uit het laboratorium van Anthony James is gevuld met het bloed van een koe. Dergelijke insecten zijn in staat het Zika-virus en knokkelkoorts over te brengen, maar hun genoom kan worden aangepast met behulp van CRISPR-technologie, zodat de nakomelingen van de veranderde individuen steriel zijn.
Jack Newman, voormalig hoofdwetenschapper bij Amyris, een pionier op het gebied van synthetische artemisinine, het enige effectieve medicijn voor de behandeling van malaria bij mensen, richt zich nu op het bestrijden van door muggen overgedragen vogelziekten. De enige relatief effectieve methode om vogels tegenwoordig te beschermen, is de volledige eliminatie van vectoren, waarvoor het gebruik van giftige stoffen vereist die over een enorm gebied moeten worden gespoten. Relatief - want zelfs met deze aanpak is succes helemaal niet gegarandeerd. "Om een mug te laten sterven, moet het insecticide hem rechtstreeks raken", legt Newman uit. Maar bloedzuigers brengen het grootste deel van hun leven door in de kruinen van bomen en verstoppen zich in depressies van rotsen of tussen stenen. Om het grootste deel van de muggenpopulatie te vergiftigen, zullen alle Hawaiiaanse eilanden moeten worden overspoeld met chemicaliën. Als we het pad volgen om het genoom te veranderen en de muggen te steriliseren, kunnen de vogels worden gered zonder hun leefgebied te vernietigen. "Genetische manipulatie is een ongelooflijk nauwkeurige oplossing voor verschillende problemen op Hawaï", zegt Jack. “Aviaire malaria vernietigt gestaag het ecosysteem van de eilanden, maar we hebben de mogelijkheid om het te stoppen. Gaan we gewoon achterover leunen en kijken hoe de natuur voor onze ogen sterft?"
Toegegeven, niet iedereen is blij met de snelle vooruitgang. In februari 2016 waarschuwde de Amerikaanse directeur van de nationale inlichtingendienst James Klepper bijvoorbeeld in zijn jaarlijkse toespraak voor de Senaat dat genetische manipulatietechnologieën zoals CRISPR kunnen worden gebruikt om massavernietigingswapens te creëren. De wetenschappelijke gemeenschap wees echter onmiddellijk op de ongegrondheid van dergelijke uitspraken en erkende ze als te radicaal. Terroristen hebben veel gemakkelijkere en goedkopere manieren om burgers aan te vallen dan landbouwvelden te infecteren met een nieuwe ziekte of een dodelijk virus te ontwikkelen.
Natuurlijk moet men de mogelijke schade door het gebruik van nieuwe gentechnologieën niet volledig uitsluiten. "Wat kunnen de gevolgen zijn van een roekeloze omgang met het genoom?" Vraagt Jennifer Doudna, hoogleraar scheikunde en moleculaire biologie aan de University of California (Berkeley).
In 2012 paste Jennifer, samen met haar collega Emmanuelle Charpentier van het Institute for Infectious Biology in Berlijn (een van de Max Planck-netwerk van onderzoeksinstituten) voor het eerst CRISPR-technologie toe voor DNA-bewerking, en beantwoordt deze vraag: “ Ik denk niet dat we genoeg weten over het menselijk genoom en het genoom van andere dieren, maar mensen zullen deze technologie nog steeds gebruiken - hoe goed ze ook wordt bestudeerd."
Hoe sneller de wetenschap zich ontwikkelt, des te beangstigender lijken de technologische bedreigingen waarmee de mensheid wordt geconfronteerd. Biologie wordt eenvoudiger en toegankelijker, en binnenkort kan iedereen experimenteren met een CRISPR-kit voor thuis, zoals radioamateurs die thuis allerlei soorten ontvangers en zenders verzamelen. Dus de bezorgdheid over wat hobbyisten kunnen doen in thuislaboratoria als ze een hulpmiddel in handen krijgen om de fundamentele grondslagen van de genetica van dieren en planten te veranderen, is gerechtvaardigd.
En toch mogen de verbazingwekkende mogelijkheden van genetische manipulatie niet worden gemist. Als de mensheid bijvoorbeeld voor altijd verlost kan zijn van malaria en andere ziekten die door bloedzuigers worden overgedragen, zal dit ongetwijfeld een van de grootste verworvenheden van de moderne wetenschap worden. En hoewel het nog te vroeg is om te praten over het gebruik van CRISPR-technologie voor het bewerken van menselijke embryo's, zijn er andere manieren om het genoom van geslachtscellen te transformeren die ziekten kunnen genezen zonder het DNA van toekomstige generaties aan te tasten.
Kinderen met de ziekte van Tay-Sachs missen bijvoorbeeld de enzymen die nodig zijn voor de afbraak van gangliosiden, vetzuren die zich ophopen in de zenuwcellen van de hersenen, wat leidt tot de dood van deze cellen en als gevolg daarvan tot remming van de mentale en fysieke ontwikkeling, en vervolgens tot vroege overlijden van een kind. De ziekte is uiterst zeldzaam en alleen in gevallen waarin beide ouders een defecte kopie van hetzelfde gen aan hun kinderen doorgeven (wat typerend is voor gesloten menselijke groepen met nauw verwante kruising). Met behulp van CRISPR-technologie kunt u het genetisch materiaal van een van de ouders corrigeren - bijvoorbeeld het sperma van de vader - en het kind zal waarschijnlijk niet beide defecte kopieën tegelijk erven.
In de toekomst kan een dergelijke gentherapie levens redden en de kans op ziekten verkleinen. Een soortgelijk effect kan al worden bereikt - met kunstmatige inseminatie: de keuze van een embryo zonder een defecte genkopie zorgt ervoor dat de pasgeborene de ziekte niet erven aan zijn nakomelingen.
"Genoverdrachtstechnologie en CRISPR bieden ons de breedste mogelijkheden waar niemand eerder van had kunnen dromen", vat Hank Greeley, directeur van het Center for Law and Life Sciences aan de Stanford Medical School samen. - Met hun hulp kunnen we veel goeds doen. Maar het is belangrijk om te beseffen dat we macht van een heel andere orde hebben verworven, en het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat we het verstandig gebruiken. Tot nu toe zijn we niet klaar om een dergelijke verantwoordelijkheid op ons te nemen, maar er mag geen dag verloren gaan - er moet nog veel worden gedaan om onszelf een vredig leven in de toekomst te garanderen"
