Embryo’s repareren of bier verbeteren, het kan met DNA-techniek CRISPR-Cas

Zes vragen over de nieuwe ‘DNA-knip-en-plak-techniek’ die de medische wetenschap op zijn kop zet.

Beeld: Karl-Ludwig Poggeman

Een relatief nieuwe ‘DNA-knip-en-plak-techniek’ met ongekende precisie en bijna oneindige mogelijkheden. CRISPR-Cas is onderwerp van een lunchlezing door Sjaak Philipsen, hoogleraar Genomics van Celdifferentiatie, op 31 oktober. EM stelde hem alvast zes vragen over de techniek die de medische wetenschap op zijn kop zet.

Wat is CRISPR-Cas?

“Kort gezegd zijn het componenten uit het immuunsysteem van een bacterie, die we eruit gehaald hebben en nu in kunnen brengen in zoogdiercellen. Met een van die componenten, de Cas9-enzymen kunnen we heel specifiek naar herkenningsplekken in het DNA gaan, en daar een stukje uitknippen. We kunnen zo heel snel en simpel genen inactiveren, of zelfs een ander stukje DNA toevoegen in de plaats van het weggeknipte deel. Ofwel: een mutatie introduceren. Op die manier is het mogelijk om erfelijke, genetische afwijkingen in menselijke embryo’s te corrigeren. Dat is echt heel bijzonder.”

In 2013 werd hierover gepubliceerd in Science. Waarom is het nu pas een hot onderwerp?

“In de wetenschap is 2013 nog maar heel kortgeleden, hoor. Het duurt vaak lang voor een techniek goed toepasbaar is, of efficiënt genoeg werkt. Maar CRISPR-Cas is enorm aangeslagen en blijkt heel simpel in elk lab aan de praat te krijgen. Eigenlijk is dit dus juist uitzonderlijk snel gegaan. De toepassingen zijn zelfs al zo ver, dat we genen in menselijke embryo’s kunnen muteren en repareren.”

“De toepassingen zijn zelfs al zo ver, dat we genen in menselijke embryo’s kunnen muteren en repareren”

Het klinkt heel simpel. Kan ik hiermee ook aan DNA knutselen?

“Eigenlijk wel. Mits je de basisskills hebt om cellen te kweken en daar enzymen en moleculen binnen te brengen. Maar dat kan in elk moleculair biologisch lab. Op de keukentafel wordt lastig, maar in theorie is het mogelijk. Ik weet overigens niet waarom je dat zou willen, hoor. In Amerika kun je CRISPR-kits bestellen om thuis bacteriën en gisten te modificeren. Dat is grappig, maar zou hier niet mogen.”

Wat kunnen we nog meer met CRISPR-Cas?

“Er is een enorm scala aan nieuwe mogelijkheden. Je kunt meerdere modificaties in één cel tegelijk aanbrengen. En vooral de snelheid en de eenvoud is enorm toegenomen. Wat ook interessant is – voor bierbrouwers bijvoorbeeld – is om bepaalde eigenschappen aan gisten mee te geven. Zodat ze meer alcohol produceren, bijvoorbeeld. Of je kunt in een aardappelplant het gen uitzetten dat hem vatbaar maakt voor de Phytophtera-schimmel. Dat maakt de kans dat de oogst mislukt veel kleiner.”

Wat heeft u zelf aan de techniek?

“Ik bestudeer de functies van genen. Tot kortgeleden moesten we daarvoor meestal met muizen werken, eindeloos selecteren en fokken. Dat duurde jaren, en muizencellen zijn niet hetzelfde als mensencellen. Daarnaast zijn er ethische bezwaren tegen het werken met proefdieren. Nu kan ik supersnel genen modificeren in gekweekte menselijke cellen en direct het effect zien. Voor vertaling naar klinische toepassingen zal werk met proefdieren overigens noodzakelijk blijven, je kan niet direct vanuit de weefselkweekplaat de patiënt in gaan.”

“Achteraf schaam ik me, want ik heb pas drie maanden na die eerste publicaties de CRISPR-Cas-componenten besteld. Voor minder dan 100 euro heb je de benodigde componenten met alle informatie in huis, binnen een week. Ik vond de voorgespiegelde mogelijkheden van die techniek bijna ongeloofwaardig. Dat het zo makkelijk te bestellen is, bij een Amerikaanse non-profit organisatie, heeft trouwens enorm bijgedragen aan de verspreiding van de techniek.”

Hoe zit het met de ethische dilemma’s, bij knutselen aan embryo's?

“We moeten zeker ethische vragen stellen. Zolang we in gekweekte cellen werken, is er niet veel aan de hand. Maar we kunnen nu ook erfelijke ziektes corrigeren in menselijke embryo’s. Dat werkt gewoon al. In het lab, met rest-embryo’s (die na een IVF-behandeling niet gebruikt worden) is dat niet zo problematisch. Maar je kunt ze in principe terugplaatsen. Is dat dan wel een goed idee? De vraag is wanneer, en of je zo’n volgende stap moet zetten… De techniek loopt zo hard, dat de ethische discussie er een beetje achteraan hobbelt.”

De lunchlezing over CRISPR-Cas is op 31 oktober van 12:30 tot 13:30 uur in collegezaal 1 van het EMC. Meer info.

Deel dit artikel