Op 6 juli 2023 komt de Europese Commissie met een nieuw advies over het gebruik van CRISPR-Cas. In 2018 stemde de EU nog tegen de toelating van het gebruik van deze techniek om genen aan te passen. Waarom was dat, wat is er sindsdien veranderd, en trouwens: wat ís CRISPR-Cas ook alweer? De Ingenieur geeft antwoord op deze en andere vragen.

Met dank aan hoogleraar microbiologie/ CRISPR-Cas-pionier John van der Oost, en universitair hoofddocent microbiologie / CRISPR-Cas-onderzoeker Raymond Staals, beiden van Wageningen University & Research.

 

1. Wat is CRISPR-Cas?

CRISPR-Cas is een techniek waarmee het DNA van levende cellen kan worden aangepast. Het eiwit Cas9 fungeert daarbij als programmeerbare schaar, die op geselecteerde plaatsen in het DNA kan knippen. Op die plek kan dan een verandering worden geïntroduceerd.

De schaar krijgt een genetische code mee om de gewenste kniplocatie op te sporen – dat is CRISPR. Ook is het mogelijk een nieuw stukje DNA mee te sturen, om op te nemen in de doorgeknipte streng. Wetenschappers kunnen met CRISPR-Cas dus stukjes DNA verwijderen, vervangen of toevoegen.

Zie ook deze infographic, die we al in 2015 maakten: 

 

2. Waarom zou je dat doen?

Om virussen uit te schakelen. Om planten resistenter te maken tegen droogte, ziekten of insectenplagen, of ze voedzamer te maken. Of om genetische ziekten zoals sikkelcelanemie of taaislijmziekte bij mensen te genezen.

 

3. Wat besloot Europa vijf jaar geleden over deze techniek?

De Europese regelgeving die mogelijk wordt aangepast, gaat specifiek over het veredelen van gewassen. In 2018 heeft het Europees Hof geoordeeld dat elk gebruik van CRISPR-Cas genetische modificatie is, en dus onder de zeer strikte wetgeving voor genetisch gemodificeerde organismen (GMO) valt. Dat houdt bijvoorbeeld in dat elk gewas dat is gemaakt met behulp van CRISPR-Cas uitgebreid moet worden getest op veiligheid voor mens, dier en milieu, voordat het op de markt mag worden gebracht. Dat is zo kostbaar, dat de meeste kleinere bedrijven (zoals zaadveredelaars) dan maar liever geen CRISPR-Cas gebruiken.

 

4. Wel zo veilig, toch?

Het is zeker veilig, maar misschien ook een tikje overdreven. De precisie van CRISPR-Cas- aanpassingen is vele malen groter dan wat kan worden bereikt met klassieke GMO-methoden. Daarbij blijven vaak stukjes ‘vreemd’ DNA achter of worden veranderingen op ongewenste plekken in het DNA geïntroduceerd – of allebei. Met CRISPR-Cas heb je veel meer controle over de beoogde wijziging. Daarom zou je kunnen stellen dat eventuele risico’s vele malen kleiner zijn.

 

5. Wat zijn die klassieke GMO-methoden dan?

Al bijna honderd jaar geleden ontdekten wetenschappers dat bepaalde chemicaliën of straling veranderingen kunnen introduceren in het DNA – mutagenese, noemt men dat. Die methoden zijn heel onnauwkeurig, ze veroorzaken voornamelijk ongeplande veranderingen in het DNA. Toch is het gelukt er belangrijke eigenschappen van een groot aantal planten mee te verbeteren.

Omdat er in die tijd nog geen regelgeving bestond voor DNA-veranderingen van voedselgewassen, konden de verkregen planten direct op de markt worden gebracht, wat heeft geleid tot het voedsel dat we wereldwijd vele decennia hebben gegeten. Voor zover bekend heeft dit nooit gezondheidsproblemen veroorzaakt.

 

6, Kunnen we de techniek onder een andere categorie dan onder GMO scharen?

Ja. In feite is CRISPR-Cas namelijk plantenveredeling, maar dan op hoge snelheid. Met het kruisen en selecteren van verschillende soortgenoten zijn in het verleden vaak gewassen verkregen met gewenste eigenschappen. En hoewel het DNA dan soms behoorlijk is veranderd, wordt dit geen GMO genoemd, en hoeven er dus geen veiligheidstesten te worden uitgevoerd.

CRISPR-Cas is hiervoor een goed alternatief, als je precies weet welk gen verantwoordelijk is voor een bepaalde eigenschap. Je kunt dat gen dan heel gericht en snel kan aanpassen, zodat het verbeterde gewas vele jaren eerder beschikbaar is.

Wat regelgeving betreft geldt Europa op dit moment als uitzondering. In veel landen, waaronder het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten, Australië, Japan en China, vallen lang niet alle CRISPR-Cas toepassingen onder de GMO-wetgeving. Terwijl Europa kijkt naar de techniek, kijken die landen of het eindproduct vreemd DNA bevat. Dat zet Europa op achterstand bij de verdere ontwikkeling van de techniek en zijn toepassingen.

 

7. Zijn er ook argumenten tégen het toestaan van CRISPR-Cas om gewassen te verbeteren?

Sommige mensen zijn bang dat het ongelimiteerd toestaan van CRISPR-Cas ertoe leidt dat grote bedrijven nog meer macht krijgen ten opzichte van kleinere bedrijven, bijvoorbeeld omdat die grote bedrijven het zich kunnen veroorloven om octrooien of licenties te verkrijgen. Of dat daadwerkelijk het geval is, valt nog te bezien. In Argentinië bleek het versoepelen van de regelgeving juist te leiden tot een toename van nieuwe gewassen ontwikkeld door kleinere bedrijven.

 

8. Wat gaat Europa besluiten?

Dat weten we pas na 5 juni, want dan wordt er over vergaderd. Wel is er – voor wat het waard is – een ‘gelekt’ document in omloop, dat het conceptvoorstel bevat waaróver gaat worden gestemd. Kort samengevat lijkt de insteek te zijn dat CRISPR-Cas straks niet altijd een GMO-techniek meer is, maar wordt beschouwd als een NGT (New Genomic Technique).

De toepassingen van deze NGT wil men verdelen in drie categorieën, waarvan de eerste helemaal niet meer aan de GMO-regels hoeft te voldoen, voor de tweede een minder zware variant van de GMO-regeling geldt, en de derde zich wel aan de GMO-regels moet blijven houden.

Die categorieën zijn: (1) het aanbrengen van minimale DNA-veranderingen, bijvoorbeeld om een gen uit te schakelen, (2) het inbouwen van een gen uit een verwante soort, en (3) het inbouwen van een gen uit een niet-verwante soort. De eerste twee toepassingen komen ook voor in de natuur of bij het kruisen van planten, de laatste niet of nauwelijks. 

Dat is althans het plan dat te vinden is op de website van ARC2020. Het gaat nu rond onder de betrokken commissieleden en is nog aan veranderingen onderhevig.

En er moet nog over worden gestemd natuurlijk.

 

Bronnen:

*  CRISPR-Cas: knippen en plakken met DNA (Dossier van Biotechnologie.nl)
*  CRISPR-Cas - nauwkeurige aanpassing van DNA  (Website Wageningen University & Research)
*  John van der Oost (Wageningen University & Research)
*  Raymond Staals (Wageningen University & Research)
*  Draft NGT Regulation and Impact Assessment revealed (Website ARC2020)