‘De sky is the limit met Crispr-Cas’

Nieuwe gentechnieken bieden ongekende kansen in de plantenveredeling. Bioloog Nelleke Kreike is er razend enthousiast over. Tijd voor andere regels, vindt ze.De wereld van de plantenveredeling is enorm in beweging. Nieuwe kennis en technieken buitelen over elkaar heen, het is amper bij te houden, bekent Nelleke Kreike. “Het gaat heel, heel hard.” Sinds de komst van de veelbelovende nieuwe techniek Crispr-Cas is het ‘een gekkenhuis’, waar ze zich overigens vol enthousiasme in begeeft.Kreike werkt als moleculair geneticus al meer dan 25 jaar aan de frontlijn van deze boeiende wetenschap. Ze promoveerde aan Wageningen UR en werkte aan de Hogeschool voor Arnhem en Nijmegen. Sinds 2013 is ze lector aan de Hogeschool Inholland. Haar specialisme is moleculaire merkers, een methode om gewenste eigenschappen snel te herkennen in de nakomelingen van een plant. Duurde het tijdens haar promotie nog vijf jaar om een in de veredeling bruikbare merker te ontwikkelen, nu worden deze in drie maanden gemaakt. Haar afdeling van Hogeschool Inholland ontwikkelt ze nu op bestelling voor veredelingsbedrijven. En intussen zijn er nieuwe doorbraken, zoals de komst van Crispr-Cas, waarmee planten en dieren nog sneller van nieuwe eigenschappen zijn te voorzien. In samenwerking met Wageningen UR en de HAN (Hogeschool van Arnhem en Nijmegen) doet Kreike onderzoek aan petunia, een nachtschade-achtige en familie van de tomaat, aardappel en paprika. Iedereen heeft het over Crispr-Cas, dat als een soort toverformule ongekende mogelijkheden zou bieden. Wat is het eigenlijk?“Het is een nieuw hoofdstuk in de gentechniek. Dertig jaar geleden begon het met wat toen genoemd werd ‘transformatie’. Het inbrengen van nieuwe eigenschappen in een plant met behulp van een bacterie. Dat was toen ongehoord. Later kreeg je daar verfijnde vormen van, zoals cisgenese, waarbij je soorteigen genen inbrengt. Nu is er Crispr-Cas. Daarvan ben ik zo gecharmeerd omdat het zo enorm precies is. Je kunt gewoon zeggen: deze letter haal ik eruit, en die zet ik erin. Daarmee is er een antwoord op belangrijke kritiek op gmo-techniek, dat die zo random was. Je wist niet waar dat nieuwe stukje DNA terechtkwam. Het DNA is immers zo groot.”In hoeverre is deze techniek een schone belofte? Heeft ze al concrete, bruikbare resultaten opgeleverd voor de landbouw?“In de Verenigde Staten is mais gemaakt met droogteresistentie. En er is een champignon gemaakt die niet meer bruin wordt. Dat is meteen ook interessant voor fruit. Het leuke van genetica is dat processen die in de ene soort spelen, zijn te vertalen naar heel andere soorten. En met Crispr-Cas kun je niet alleen knippen en plakken, je kunt ook mutageniseren (genen gericht bewerken, red.). Bij die champignon hebben ze geen genen ingebouwd, maar een bestaand gen uitgezet. Dat kan ook met Crispr-Cas.” Kun je DNA bouwen zoals je wilt? Dus zelf nieuwe soorten maken met eigenschappen waarvan je de code kent?“Ja dat kan. Je kunt genen, of beter: baseparen in het DNA, vervangen. Wetenschappers zijn erin geslaagd om DNA synthetisch te maken en het oorspronkelijke DNA van die cel te vervangen. En deze cel bleef in leven. Maar je moet de complexiteit van een levend organisme niet onderschatten. Een bacteriecel kan zichzelf delen, maar om een nieuwe plant uit een cel te kunnen halen is veel meer nodig. Dat is nog vele stappen verder. Leven is meer dan DNA. DNA is alleen maar de informatie. Als ik een kookboek opensla, springt er ook geen gerecht uit.”Onlangs toonde het bedrijf Solynta een doorbraak in de klassieke aardappelveredeling. Maakt de nieuwe gentechniek zoiets meteen al achterhaald?“Nee hoor. Evenmin geldt dat voor de phytophthoraresistentie die ze in het Wageningse Durph-project via cisgenese hebben bereikt. Het is niet of-of, maar en-en. Ik zou ook niet weten wat sneller is, de methode van Solynta of Crispr-Cas, als je het met een stopwatch zou meten. Maar als je beide technieken kunt inzetten, kun je nog sneller vooruit.”Volgens Solynta is phytophthora over een paar jaar geen probleem meer.(Lacht) “Dan vergeten ze de natuur. Die phytophthora moet ook leven, die breekt hoe dan ook een keer door de resistentie heen. Als je heel Nederland vol aardappelen zet met resistentie van dezelfde bron, dan krijg je geheid een nieuw probleem. Als veredelaar ben je nooit klaar. Alleen, op de klassieke manier ben je altijd te traag. De nieuwe methode van Solynta brengt sneller genetische vooruitgang. Dat moeten we aangrijpen, zoals we alles moeten aangrijpen, anders hebben we straks niet meer te eten. Moleculaire veredeling gaat de klassieke niet vervangen, alleen maar versterken. Zo zou Solynta zijn uitgangsmateriaal nog scherper kunnen selecteren als het gebruik maakt van moleculaire merkers. En met Crispr-Cas kun je er nog een schepje bovenop doen. Veredeling is een kwestie van gewenste eigenschappen stapelen in de plant. Sommige wensen kun je het beste met klassieke veredeling bereiken, en sommige met Crispr-Cas.”‘Als je heel Nederland vol aardappelen zet met resistentie van dezelfde bron, dan krijg je geheid een nieuw probleem. Als veredelaar ben je nooit klaar’ Wat voegt Crispr-Cas toe, gesteld dat het zou mogen?“Je kunt er goed genen mee aan- en uitzetten. Dat is bijvoorbeeld interessant in verband met een nieuwe visie op resistentie en vatbaarheid die nu ontstaat. Tot nu toe is altijd gezocht naar resistentie als afweer. Als een plant een pathogeen die haar aanvalt herkent, komt ze met een afweerreactie. Zo niet, dan wordt ze ziek. Resistentieveredeling focust op die herkenning door de plant van de pathogeen. Een nieuwe denkrichting is andersom: inspelen op de herkenning van de plant door de pathogeen. Zorg ervoor dat die ziekmaker de plant niet meer geschikt vindt. Dan is de plant niet meer vatbaar. Crispr-Cas is hiervoor een heel geschikte techniek, want meestal gaat het om het uitschakelen van een gen. Door een kleine genetische verandering produceert de plantencel een net iets ander eiwit waardoor de ziekteverwekker er niet meer op af komt. Je haalt dan de deur weg waarlangs de pathogeen de plant binnenkomt.”Bloeiend aardappelgewas in Zeeland. Volgens moleculair geneticus Nelleke Kreike zou veredelingsbedrijf Solynta zijn uitgangsmateriaal nog scherper kunnen selecteren als het gebruik maakt van moleculaire merkers. "En met Crispr-Cas kun je er nog een schepje bovenop doen", zegt Kreike. - Foto: Mark PasveerWelke zaken zijn geschikt om hiermee aan te pakken?“Alles. Alles! Er is zoveel kennis beschikbaar. Voor ieder gewas is er wel wat. En denk niet alleen aan pathogenen, er is veel meer. Denk aan bloemkleur in de sierteelt, of aan smaak bij groente en fruit. Of aan allergenen. Glutenvrij graan, allergeenvrije appels en pinda’s. Daar wordt al aan gewerkt. Dat soort dingen is uitstekend te doen met Crispr-Cas. Dat is een scherpschutter. Eén kogel kan het doen.”Het lijkt wel of alles kan.“Ja! We hebben nu zo’n mooie techniek in huis. The sky is the limit. Bedenk maar iets geks! De veredeling gaat nu zo traag. Het zou zoveel sneller kunnen. Maar het mag niet. Om die reden is er nog heel weinig onderzoek naar toepassingen in de landbouw. De gmo-regelgeving moet echt anders. Denk bijvoorbeeld aan appels. Stel je maakt met gmo-techniek een mooie ziektevrije onderstam, waar je prachtige dingen op kunt doen. Maar die mag je niet gebruiken, want de appels gelden dan niet als gmo-vrij. Wonderlijk.”‘De veredeling gaat nu zo traag, die zou veel sneller kunnen’Zou je met Crispr-Cas ook zoiets kunnen maken als roundup ready soja?“Ja dat kun je zo namaken. Geen probleem. Maar ik wil helemaal geen Monsanto-plant maken. Dat vind ik niet zo’n nuttige toepassing. Het was wel goed verzonnen hoor, destijds. Maar nu zien we dat glyfosaat toch langer in het milieu blijft en dat vind ik zorgelijk. Het is erg ongelukkig geweest dat de oude gentechnologie is ingezet om dat soort producten te maken. Nu zit de hele gentech op slot. We moeten af van de discussie over de techniek. Je moet het hebben over het eindproduct en of je dat wel wilt.”‘We moeten af van de discussie over de gentechniek. Je moet het hebben over het eindproduct en of je dat wel wilt’Ander discussiepunt: wel of geen soortvreemde genen inbrengen?“Ik vind dat ‘soort’ een begrip is dat de mens verzonnen heeft. Ik zie het wat meer fluïde. Bacteriegenen in planten inbrengen vind ik geen probleem, humane genen in planten ook niet. Zo kun je planten insuline laten maken. Prima! Maar moet ik nou een plant maken waar een oor aan groeit? Dat gaat mij te ver.”Hoe krijgt de Nederlandse akkerbouwer met deze techniek te maken?“Nu zijn er nog geen gewassen die zo gemaakt zijn. Maar als het wel loskomt, dan komen er betere gewassen. Gewassen met betere eigenschappen, en dan is minder bestrijdingsmiddel nodig.”Wat zegt u van het bezwaar dat zulke hightechmethoden concentratie in de veredelingssector veroorzaken, omdat kleintjes niet mee kunnen? En dat de boer dus meer afhankelijk wordt van grote bedrijven?“Maak het niet zo moeilijk! Het kost nu enorm veel geld om een gmo-gewas op de markt te brengen, door de regelgeving. Als dat verandert, wordt het meer toegepast en wordt het goedkoper. Voor Crispr-Cas heb je niet veel nodig. Als het vrijgegeven wordt, kun je bij wijze van spreken aan de keukentafel een nieuwe variant maken. Het zal niet lang duren dan ontstaan er bedrijven die het aanbieden. Daar kun je dan aankloppen: ik wil deze dahlia wit hebben. En die maken ze dan. Daarmee is het heel laagdrempelig en kun je dus juist een hele grote variatie in producten krijgen. Dat past ook weer heel goed bij het concept van local-to-local, waarover je de laatste tijd veel hoort. Het gaat allemaal heel snel. Wat nu nog duur is, kan straks bereikbaar zijn voor grote groepen. Het menselijke genoom is ooit voor $ 3 miljard in kaart gebracht. Nu heb je voor $ 1.000 je eigen DNA-code op een USB-stick.”