Genome editing biedt kansen in plantenveredeling

Het veredelingsproces van planten kan met nieuwe technieken met 50% worden verkort. Strenge regulering van deze technieken zou ertoe leiden dat alleen grote bedrijven ermee kunnen werken. Dat is ongewenst.

De plantenveredeling is er van oudsher op gericht om nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen te creëren om daaruit rassen te selecteren die een verbetering zijn ten opzichte van wat er beschikbaar is. De plantenveredeling leeft van ‘genetische variatie’. Die genetische variatie wordt bijvoorbeeld verkregen door bestaande cultuurgewassen met wilde planten te kruisen, in de hoop interessante eigenschappen over te dragen. Ook door verschillende rassen met elkaar te kruisen onstaat er nieuwe genetische variatie. Daarnaast wordt er ook binnen bestaande rassen nieuwe genetische variatie gecreëerd. Dat kan onder meer door planten bloot te stellen aan ‘mutagenen’ die kleine veranderingen in het erfelijk materiaal kunnen veroorzaken: kleine wijzigingen in de volgorde van het DNA. Zulke kleine wijzigingen treden ook spontaan op tijdens het veredelingsproces. De plant maakt wel eens een foutje bij het kopiëren van zijn DNA en er ontstaat wel eens een breuk in het DNA die niet helemaal juist wordt gerepareerd. Dat is de natuur.

De plantenveredeling is lang een verhaal van trial-and-error geweest: veel kruisingen uitvoeren, lukraak mutaties genereren, en maar hopen dat er planten met nieuwe interessante eigenschappen uit ontstaan. Sinds enkele decennia is de plantenveredeling door toename van genetische kennis al een stuk gerichter geworden. We kennen de plaats van bepaalde interessante eigenschappen op het DNA en kunnen op die manier de aanwezigheid van die eigenschappen in nakomelingen direct volgen, zonder planten uitvoerig te hoeven beoordelen.

Sinds kort is er echter iets nieuws. Er zijn enkele revolutionaire nieuwe methodes ontwikkeld waarmee op een heel snelle en gerichte manier nieuwe genetische variatie in gewassen kan worden gemaakt. Het gaat om ‘Oligo-Directed Mutagenesis’ (ODM) en zogenoemde ‘Site-Directed Nuclease’ (SDN) technologie. ‘CRISPR/Cas9’ is de meest toegepaste SDN technologie. Deze methodes worden samen ‘genome editing’ genoemd. Het gaat om het wijzigen, toevoegen of doen verdwijnen van een of meerdere letters in het DNA van de plant. Het grote verschil met de klassieke manier van werken is dat je nu niet meer blind of lukraak bezig bent. Je gaat heel gericht een of enkele letters wijzigen in het DNA van de plant op basis van kennis van de onderliggende genen. Kan het wijzigen van een of enkele letters een relevant effect hebben? Nou en of. Je kunt er genen mee uitschakelen en zo bijvoorbeeld allergeniteit vermijden. Je kunt er resistenties mee verkrijgen (tegen bepaalde ziektes, maar ook tegen andere vormen van stress). En ga zo maar door. De eenvoud van de technologie en de gerichtheid ervan maakt dat het veredelingsproces er naar schatting 50% mee kan worden verkort.

Hoe gaat genome editing de toekomst van de plantenveredeling beïnvloeden? Daar hebben we zelf voor een groot deel invloed op. Als we de technologie streng reguleren, dan zal de technologie in de handen van de grote spelers geduwd worden en zullen kleinere veredelaars er niet van kunnen profiteren. Dat zou een gemiste kans zijn. Is er nood aan strenge regulatie? In principe kan een kleine wijziging aan het DNA een groot effect hebben. Aan de andere kant kennen we het type van wijzigingen al uit de natuur en uit de klassieke (mutatie)veredeling. In het klassieke veredelingsproces gaan we al sinds jaar en dag om met dergelijke kleine wijzigingen aan het DNA. We hebben geoordeeld dat het klassieke veredelingsproces waarin planten op een veelheid van factoren beoordeeld worden en planten met ongewenste eigenschappen worden geëlimineerd voldoende zekerheid geeft over de veiligheid van de planten die dat proces doorlopen hebben en vervolgens op de markt worden gebracht. 100% zekerheid bestaat natuurlijk niet en dat geldt ook voor de producten van genome editing. Maar het zou vreemd zijn om aan de producten van gerichte en doelbewuste genetische variatie heel andere eisen te gaan stellen dan aan de planten die het product zijn van de klassieke ‘blinde’ genetische variatie.