NWO heeft een grote subsidie toegekend aan een wetenschappelijk project om levende cellen te maken uit levenloze moleculen. Hoofdaanvrager Cees Dekker hoopt er zo eindelijk achter te komen wat leven van niet-leven onderscheidt.
Biofysicus en christen Cees Dekker van de TU Delft is in een goed humeur. Onlangs won hij een van de prestigieuze Sackler-prijzen voor ‘originaliteit en uitmuntendheid van onderzoek in de biofysica’, kort daarna maakte onderzoeksfinancier NWO bekend veertig miljoen euro uit het subsidieproject SUMMIT toe te kennen aan onderzoeksprogramma EVOLF (evolving life from non life), waarvan hij hoofdaanvrager was.
Gefeliciteerd! Wat voor onderzoek gaan jullie doen?
‘We gaan proberen een synthetische, levende cel te bouwen. Dat doen we met een onderzoeksconsortium van de TU Delft, AMOLF, Rijksuniversiteit Groningen, Radboud Universiteit, Wageningen University & Research, Hubrecht Instituut en de Vrije Universiteit Amsterdam. We willen uit levenloze moleculen een cel maken die zichzelf in standhoudt en zich kan vermenigvuldigen, om zo de onderliggende principes te begrijpen.’
Dat doen jullie toch al langer?
‘Ja, voor EVOLF was er het project BaSyC: building a synthetic cell. Daarin hebben we modulen ontwikkeld: blaasjes van vetzuren gevuld met gezuiverde eiwitten. Zo’n blaasje kreeg steeds één functie van een cel, zoals groei, deling of het in stand houden van de energiehuishouding. Dat lukt nu redelijk, maar zo’n eiwitzakje is nog lang geen echte cel. Nu willen we alles integreren tot samenwerkende functies. Dan moet er controle zijn over de timing van de processen, waarbij eiwitten soms wel en soms niet actief zijn. We gaan stukjes DNA toevoegen met codes, dus recepten voor al die processen, die de eiwitten kunnen uitlezen.’
Wat is de grootste uitdaging?
‘Die integratie. Ingenieurs zijn gewend modulair te werken, maar in de natuur is alles verweven. Bovendien werken die modulen elk bij andere omstandigheden optimaal. Hoe combineer je dat? Er zijn veel knoppen om aan te draaien, zoals de zuurgraad en de verhoudingen van eiwitten en DNA in het chemische mengsel. We gaan een zelflerend algoritme trainen om de best werkende combinatie van die parameters te zoeken. Dat gebeurt in combinatie met geautomatiseerde experimenten, waarbij het algoritme uit misschien wel miljoenen blaasjes steeds de meest veelbelovende selecteert. Lab-evolutie, noemen we dat. Tegelijkertijd gaan collega’s in Groningen het proces met computermodellen simuleren.’
Wat drijft u?
‘Fascinatie! Ik ben vijfentwintig jaar geleden van de vastestof- en quantumfysica overgestapt naar dit vakgebied, omdat dit nóg spannender is. Toen al vroeg ik me af: wat maakt het verschil tussen een bacterie en het mengsel moleculen van die bacterie in een reageerbuis? De ene configuratie leeft en de andere niet – waarin zit dat? Collegabiologen reageerden lacherig. Ze vonden het een vraag voor filosofen, niet voor ons. Maar mij heeft het nooit losgelaten. ‘
Jullie gaan samen met ethici en filosofen een nieuwe definitie voor leven te bedenken. Waarom?
‘Tot nu toe hanteren wij een pragmatische definitie: leven is een systeem dat kan groeien en delen, zich kan aanpassen aan zijn omgeving en kan evolueren. Dat is een mooi lijstje eigenschappen, maar intellectueel vind ik het weinig bevredigend. Ik ben op zoek naar een basisprincipe. Filosofen zijn bekwaam in heel precies formuleren, daarom willen we met hen deze discussie voortzetten. Hoe definieer je leven en hoe onderscheid je dat van niet-leven?’
Krijgen ze randvoorwaarden mee? Wat als ze met een definitie komen waarmee een robot ook leeft?
‘Zelf denk ik niet dat een robot in die definitie past. Vooralsnog kan die zich ook niet autonoom voortplanten. De uitdaging is het vinden van een adequate beschrijving, die het onderscheid goed karakteriseert. Een stofzuiger zet ook energie om en heeft ook een functie. Volgens sommige, te simpele definities valt ook dat onder leven, terwijl dat intuïtief duidelijk niet klopt.’
Gaat u met dit onderzoek niet voor God spelen?
‘Een journalist schreef ooit: met nanotechnologie gaan deze wetenschappers het broddelwerk van God eens goed overdoen. Dan speel je “voor God” op een bijzonder arrogante manier, dat is natuurlijk niet onze insteek. Maar ik denk dat wij mensen op aarde zijn neergezet met de opdracht om verantwoord voor de schepping te zorgen, dus in zekere zin móéten we juist voor God spelen. Wetenschap past voor mij goed in dat beeld, want voor mij is wetenschap kennis vergaren, en die ten dienste van je naaste inzetten. Ik zie dus geen theologische bezwaren, maar juist een opdracht, namelijk om te kijken wat er in de schepping besloten ligt en dat ten goede te gebruiken.’
Hoe kijken de mensen uit uw omgeving daar tegenaan?
‘Binnen mijn kennissenkring, bijvoorbeeld in de kerk, klinkt het vaak wat weifelend en intuïtief: “Ja, maar Gód heeft toch de wereld geschapen?” Dat beaam ik, maar God heeft ook de niet-levende materie geschapen. Mag ik dan ook geen nieuwe materialen of apparaten ontwikkelen? Dan is de reactie vaak: “Ja, dat is ook wel weer waar.” Intuïtief vinden we het leven iets belangrijks waar we extra zorgvuldig mee moeten omgaan. Dat begrijp ik. Maar een fundamenteel theologisch bezwaar tegen dit onderzoek heb ik nog niet gehoord.’
Kan het maken van leven ook zó ingewikkeld blijken, dat het bewijs voor het bestaan van God oplevert?
‘Er zijn sporadisch wetenschappers die zo redeneren, maar het is een denkwijze die mij totaal niet aanspreekt. Het is een God of the Gaps-argument: pas als iets niet wetenschappelijk is te verklaren, moet het werk van God zijn. Dat gaat er bij mij niet in. God is zoveel groter, God is de schepper van álles. We gaan hem toch zeker niet alleen maar in de gaten in onze kennis stoppen? Natuurlijk is het mogelijk dat leven maken ons niet lukt. Ik geef het project een goede kans, ik ben een optimist, maar het is een enorme uitdaging. Maar we hebben de weg ernaartoe zo ontworpen, dat we hoe dan ook veel gaan leren.’
Als u zelf minister was, zou u dan zoveel geld voor één project hebben uitgetrokken?
‘Ja. Dit soort onderzoek lukt alleen met tientallen groepen die samenwerken vanuit hun eigen expertise. In ons geval storten promovendi uit eenendertig groepen zich op het onderzoek. Dat maakt een bedrag als dit echt noodzakelijk.’
Ethici gaan ook kijken naar hoe dit onderzoek verantwoordelijk te doen is. Leert de geschiedenis niet dat uiteindelijk niemand zich daar iets van aantrekt?
‘Dat betwijfel ik. Voor de neutronenbom is bijvoorbeeld ook regulering gekomen. Bij EVOLF voelen we ons zeer verantwoordelijk en nemen we meteen vanaf het begin alle ethische vragen en veiligheidsrisico’s mee. Technisch gezien zijn de cellen uitstekend onder controle te houden. We kunnen in het genoom coderen dat de cel sterft zodra er een bepaalde voedingsstof mist. Dan gaat hij buiten het lab dood en kan dus niet ontsnappen. Voor misbruik ben ik ook niet bang. Voor het ontwikkelen van biologische wapens bijvoorbeeld, zou deze manier extreem omslachtig zijn. Dat kan veel simpeler met virussen.’
U won onlangs de Sacklerprijs. De geldschieters daarvan zijn rijk geworden met zeer verslavende opiaten. Vindt u dat niet ingewikkeld?
‘Ja, dat vind ik zeker ingewikkeld. De biofysica kent weinig prijzen, de Heinekenprijs en de Sacklerprijs zijn de grootste. Dat een internationale jury deze prijs aan mij wil uitreiken voor mijn verdiensten in de biofysica, vind ik een grote eer. Maar door reacties op X kwam ik er achter hoe die Sacklers aan hun vermogen zijn gekomen en dat verafschuw ik. Meer wetenschapsprijzen hebben discutabele geldschieters of politieke connecties. Nobel verdiende zijn vermogen met het uitvinden van dynamiet voor de oorlogsindustrie, de firma Heineken heeft zich lang aan het handelsverbod met Rusland onttrokken. Moet je een prijs daarom weigeren? Ik weet het eerlijk gezegd gewoon niet zo goed.’
En u mag de prijs wel ophalen in Tel-Aviv? Hoeft de TU Delft die banden niet te verbreken, zoals de studenten wilden?
‘Nee, en dát vind ik terecht. Dat ik daar wetenschappelijke collega’s ontmoet, is geen instemming met het regeringsbeleid van Israël. Als we contacten gaan verbreken op grond van het regime in een land, wordt de wereld van de wetenschap al snel heel klein. En waar trek je de grens? Ik ben groot voorstander van open wetenschappelijke contacten met collega’s in alle landen. Ik zou het heel onverstandig vinden die banden te verbreken.’
Openingsbeeld: Guus Schoonewille, CC BY-SA 4.0
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.