- De ontdekking van CRISPR heeft een revolutie teweeggebracht in genetisch onderzoek
- Universele regelgeving rond genbewerking ontbreekt vooralsnog
- Chinese wetenschapper creëert ‘s werelds eerste genetisch gemodificeerde baby’s
- Stephen Hawking maakte zich zorgen dat genetische manipulatie zou kunnen leiden tot een nieuw ras van supermensen
- Supermensen – een plausibel concept of pure sciencefiction?
- Eindeloos veel mogelijkheden
De mens is het product van miljoenen jaren evolutie. We zijn een van de meest complexe levensvormen in het bekende universum en we hebben een aantal verbazingwekkende vermogens. Maar tegelijkertijd zijn we ook zeer kwetsbaar en gevoelig voor allerlei ziekten die ons leven op tragische wijze kunnen verkorten. Wetenschappers zijn al jaren op zoek naar manieren om dit originele, natuurlijke ontwerp te verbeteren en de mens sterker en gezonder te maken. En tot op zekere hoogte zijn ze hierin geslaagd. Ze hebben vele ziekten uitgeroeid en de levensduur van de mens aanzienlijk verlengd.
De afgelopen jaren heeft men zich voornamelijk op één idee gericht: het gebruik van genbewerkingsmethoden om genetische fouten in ons DNA – die mogelijk kunnen leiden tot ziekten – te identificeren en te corrigeren. Hoewel er in de loop der jaren verschillende technieken voor genbewerking zijn ontwikkeld, bleken ze allemaal erg ingewikkeld, extreem duur en qua mogelijkheden vrij beperkt. Maar met de intrede van CRISPR in 2012 is alles voor altijd veranderd.
De ontdekking van CRISPR heeft een revolutie teweeggebracht in genetisch onderzoek
Het CRISPR-systeem is een krachtige genbewerkingsmethode waarmee wetenschappers een specifieke DNA-sequentie kunnen isoleren. Vervolgens kunnen ze genen die een ziekte veroorzaken verwijderen of vervangen door nieuwe, gezonde genen. Hoewel CRISPR enorm veelbelovend is, is het ook een relatief nieuwe technologie. We weten nog niet genoeg over hoe het werkt of wat de exacte bijwerkingen zijn. Blijven de veranderingen bijvoorbeeld beperkt tot de beoogde DNA-sequentie, of kunnen ze elders in het genoom onbedoelde effecten veroorzaken? “Het verwijderen van een enkel gen kan niet alleen veranderen hoe andere genen functioneren, het kan ook het algehele gedrag van de cel en het fenotype van het organisme veranderen”, zegt Mazhar Adli, een geneticus aan de Universiteit van Virginia School of Medicine.
Daarom is het gebruik van CRISPR op mensen momenteel alleen toegestaan voor de behandeling van dodelijke ziekten, en alleen in gevallen waarin geen gevaar bestaat dat de veranderingen aan toekomstige generaties worden doorgegeven. Met kiembaanmodificatie — het bewerken van genen in sperma, eicellen of embryo’s — kan de veranderde sequentie bijvoorbeeld worden doorgegeven aan de volgende generatie. Daarom is dit soort procedures in verschillende landen in de wereld verboden, behalve voor onderzoeksdoeleinden. “Bij de overdracht van kiembaangenen bestaan de personen voor wie de procedure wordt uitgevoerd nog niet. De potentiële ‘begunstigden’ zijn dus niet in staat om in te stemmen met een dergelijke procedure of deze te weigeren”, aldus het National Human Genome Research Institute (NHGRI). Helaas heeft dat bepaalde mensen er niet van weerhouden om toch met deze technologie te experimenteren.
Universele regelgeving rond genbewerking ontbreekt vooralsnog
Op dit moment zijn er geen universeel erkende regels die de manipulatie van het menselijk genoom reguleren en heeft elk land zijn eigen richtlijnen. In de Verenigde Staten is kiembaanmodificatie bijvoorbeeld alleen toegestaan als dit met privéfinanciering wordt gedaan. Maar als de behandeling aan Amerikaanse burgers wordt verkocht, is goedkeuring door de FDA vereist. Genbewerking van een menselijk embryo is verboden in het Verenigd Koninkrijk, tenzij expliciet goedgekeurd door de Human Fertilisation and Embryology Authority (HFEA), een instantie die vruchtbaarheidsbehandelingen en embryo-onderzoek reguleert. Menselijke kiembaanmodificatie is in meer dan 40 landen over de hele wereld verboden, waaronder Frankrijk, Duitsland, Italië, Spanje, Nederland, Brazilië, Canada en Australië.
In China is genbewerking niet alleen toegestaan, de Chinese regering investeert naar verluidt zelfs maar liefst $300 miljard in genbewerkingstechnologieën. De afgelopen vier jaar heeft de Chinese Natural Science Foundation meer dan 300 CRISPR-initiatieven gefinancierd, waarmee het land wat dit soort onderzoek betreft inmiddels koploper is. In 2015 gebruikten Chinese wetenschappers genbewerkingstechnologie voor het eerst voor het manipuleren van niet-levensvatbare menselijke embryo’s. Daarna, in 2016, deden ze ’s werelds eerste menselijke CRISPR-proef, waarbij de revolutionaire techniek werd gebruikt om patiënten met agressieve longkanker te behandelen. En dat was nog maar het begin.
Chinese wetenschapper creëert ‘s werelds eerste genetisch gemodificeerde baby’s
In november 2018 schokte de Chinese wetenschapper He Jiankui de wereld toen hij bekendmaakte dat hij CRISPR had gebruikt om de eerste genetisch bewerkte baby’s ter wereld te creëren. He werd door zijn voormalige adviseur, natuurkundige en bio-ingenieur professor van de Rice University, Michael Deem geassisteerd. Zeven koppels zouden aan het experiment hebben deelgenomen. Alle mannen waren hiv-positief. Elk koppel kreeg een gratis ivf-behandeling aangeboden in ruil voor deelname aan het experiment. Volgens het team van He zegt waren de koppels volledig van de details van het experiment op de hoogte. He verwijderde tijdens het experiment het CCR5-gen, waarvan bekend is dat het de ontwikkeling van hiv ondersteunt, met het doel de baby’s resistent te maken tegen de ziekte. Eén van de zeven zwangerschappen was succesvol en resulteerde in de geboorte van de gezonde tweelingzusjes, Lulu en Nana.
Hoewel nog niemand He’s beweringen heeft kunnen verifiëren, is zijn aankondiging door de wetenschappelijke gemeenschap veroordeeld. “Het is een experiment op mensen dat niet moreel of ethisch verdedigbaar is”, zegt Dr. Kiran Musunuru, een genbewerkingsdeskundige van de Universiteit van Pennsylvania en redacteur van een genetica-tijdschrift. Een van de problemen is dat het CCR5-gen meer doet dan alleen de ontwikkeling van hiv ondersteunen. Het gen is bijvoorbeeld ook belangrijk voor het goed functioneren van de witte bloedcellen. Door dit gen te verwijderen zou iemand gevoeliger kunnen worden voor andere virussen, zoals het West-Nijlvirus of de griep. En aangezien we al zeer effectieve manieren hebben om hiv-infecties te voorkomen en te behandelen, wegen de medische risico’s veel zwaarder dan de mogelijke voordelen.
Volgens UNAIDS, het hiv/AIDS programma van de VN, waren er in 2017 wereldwijd 1,8 miljoen kinderen jonger dan 15 jaar met hiv. Daarvan was de meerderheid besmet tijdens de zwangerschap, bevalling of tijdens de borstvoeding. Dankzij betere beschikbaarheid van antiretrovirale therapie voor vrouwen met hiv is het aantal nieuwe hiv-infecties bij kinderen de afgelopen jaren met 35 procent gedaald, van 270.000 in 2010 tot 180.000 in 2017. In plaats van kinderen met risicovolle genbewerking immuun te maken voor de ziekte, kunnen we er misschien beter voor zorgen dat elke persoon met hiv toegang heeft tot antiretrovirale medicatie om toekomstige infecties te voorkomen en bestaande onder controle te krijgen.
Stephen Hawking maakte zich zorgen dat genetische manipulatie zou kunnen leiden tot een nieuw ras van supermensen
Sommige mensen zijn van mening dat genbewerking een aantal sinistere gevolgen kan hebben. Kort voor zijn dood schreef de beroemde natuurkundige Stephen Hawking bijvoorbeeld dat deze technologie uiteindelijk zou kunnen leiden tot het ontstaan van een nieuw ras van supermensen dat de rest van de mensheid zou kunnen vernietigen. “Ik ben er zeker van dat mensen in deze eeuw zullen ontdekken hoe ze zowel intelligentie als instincten als agressie kunnen veranderen”, schrijft Hawking. “Er zullen waarschijnlijk wetten komen die het genetisch manipuleren van mensen verbieden. Maar er zullen altijd mensen zijn die de verleiding niet kunnen weerstaan om menselijke eigenschappen als geheugen, weerstand tegen ziekten en levensduur te verbeteren”.
Hawking was bezorgd dat deze technologie alleen beschikbaar zou zijn voor rijke mensen die hun genetische samenstelling willen verbeteren, terwijl de gewone man met zijn onvolkomenheden moet proberen te leven. “Zodra we dit soort supermensen krijgen, ontstaan er belangrijke politieke problemen met niet-verbeterde mensen, die niet in staat zijn om met de supermensen te concurreren”, vervolgt Hawking. “Vermoedelijk zullen ze uitsterven of onbelangrijk worden. Dan krijgen we een ras van zelfontworpen wezens die zichzelf in een steeds hoger tempo verbeteren”.
Supermensen – een plausibel concept of pure sciencefiction?
Kwaadwillende wetenschappers die de wereld willen veroveren met een leger van genetisch gemodificeerde supersoldaten zijn vaak het onderwerp van sciencefictionverhalen. Maar zou het ook echt kunnen gebeuren? Hoe briljant hij ook was, Hawking was een natuurkundige, geen geneticus, dus genbewerking was niet bepaald zijn vakgebied. Bioloog en directeur van de Plant Transformation Facility van de Cornell University, Matthew Willmann’s, is van mening dat dit scenario — hoewel theoretisch mogelijk — hoogst onwaarschijnlijk is. “Zou het kunnen gebeuren? Ja. Maar er wordt hard gewerkt om dat te voorkomen”, zegt hij. Er bestaan al strenge wetten en ethische codes om genbewerking te reguleren. Deze ongemerkt omzeilen zou bijna onmogelijk zijn. Bovendien is genetica extreem ingewikkeld en is het een zeer langdurig proces. Het werkt zeker niet zoals je het in films ziet.
Eindeloos veel mogelijkheden
Maar stel dat er geen juridische of ethische bezwaren zouden zijn. Naast korte metten maken met ziekten als hiv of kanker, wat zou CRISPR theoretisch nog meer voor ons kunnen doen? Chinese wetenschappers hebben onlangs vier genetische mutaties van het CASC5-gen in verband gebracht met een grotere hersengrootte. En een specifieke variant van het HMGA2-gen is ook al in verband gebracht met de grootte van de hersenen en verhoogde intelligentie. Een onderzoek uit 2017 gepubliceerd in Nature Genetics, waarin het genoom van meer dan 78.000 personen geanalyseerd werd, identificeerde 52 genen die verband houden met menselijke intelligentie.
Volgens de onderzoekers heeft echter geen van de geïdentificeerde genen meer dan een fractie van een procentpunt aan intelligentie bijgedragen, wat betekent dat ze niet de enige kunnen zijn die dit kenmerk beïnvloeden. Verder onderzoek is dan ook nodig om beter te kunnen begrijpen hoe intelligentie wordt gevormd in de hersenen en of het al dan niet puur genetisch is. Deze ontdekkingen tonen echter wel aan dat we CRISPR in de toekomst kunnen gebruiken om de intelligentie van een embryo te vergroten. In theorie zouden we CRISPR eigenlijk kunnen gebruiken om bijna elke andere fysiologische eigenschap te verbeteren, zoals botdichtheid, spierkracht, weerstand tegen extreme temperaturen of straling, psychologische veerkracht en zelfs veroudering.
Ondanks bezorgdheden en doemscenario’s gaan de ontwikkelingen onverstoord door. Volgens een recent rapport zal de waarde van de wereldwijde genbewerkingsmarkt naar verwachting toenemen van $3,19 miljard in 2017 naar $6,28 miljard in 2022. Wereldwijd zijn er momenteel meer dan 2.800 lopende klinische proeven van gentherapie of -bewerking. Deze zijn gericht op een breed scala aan ziekten, waaronder kanker, sikkelcelanemie en spierdystrofie. Grote farmaceutische bedrijven als Novartis, GlaxoSmithKline, Bayer, Pfizer en Merck zijn zich ook terdege bewust van de zakelijke kansen en investeren fors in de kleine bedrijven die deze proeven uitvoeren.
Door de ontdekking van CRISPR is genetische manipulatie een steeds bekendere en veelgebruikte techniek geworden. Het heeft echter ook een groot aantal ethische en veiligheidsbezwaren met zich meegebracht. Het is onwaarschijnlijk dat genbewerking zal leiden tot de creatie van supermensen, maar aan de andere kant kunnen we dit mogelijke scenario ook niet zonder meer afwijzen. Het blijft een significante theoretische mogelijkheid. Daarom moeten we met genbewerkingstechnologieën als CRISPR voorzichtig te werk gaan. Het is een enorm veelbelovende technologie, maar we weten er nog steeds niet genoeg over om het gebruik ervan op mensen te rechtvaardigen.
Totdat dat verandert, zal genbewerking waarschijnlijk een sterk gereguleerd veld blijven, vooral kiembaanmodificatie, dat in meer dan 40 landen over de hele wereld verboden is. Grote pharmaceutische bedrijven zullen de onderzoeken echter voortzetten waardoor we in de toekomst hopelijk antwoorden krijgen op alle vragen die we nu hebben.
