8

Strategieën voor verantwoordelijke gen-modificatie

CAMBRIDGE – De ontdekking van een krachtig nieuw gereedschap dat is staat is om gezondheids- en milieuproblemen zo divers als malaria, de ziekte van Lyme, en invasieve soorten aan te pakken zou reden voor een feestje moeten zijn. Maar omdat dit gereedschap, geheten CRISPR, gehele populaties van wilde organismes (en daarmee gedeelde ecosystemen) kan veranderen, is de verzekering dat deze interventies verantwoordelijk ontwikkeld worden een ongekende uitdaging voor de wetenschap en maatschappij.

Mensen veranderen dieren en planten al duizenden jaren door middel van selectieve voorplanting; maar omdat deze veranderingen gewoonlijk de mogelijkheden tot overleving en reproductie in het wild reduceren, verspreiden ze zich niet in wilde populaties. Veranderingen die worden bereikt met CRISPR, dat wetenschappers in staat stelt om het DNA van een cel met een niet eerder geziene precisie te redigeren, zijn op één cruciaal vlak anders: het proces kan resulteren in een ‘gene drive’, een natuurlijk voorkomende eigenschap van sommige genen die ze in staat stelt om zich generaties lang door een populatie te verspreiden, zelfs als ze niet bijdragen aan de overleving (en daarmee reproductie).

Chicago Pollution

Climate Change in the Trumpocene Age

Bo Lidegaard argues that the US president-elect’s ability to derail global progress toward a green economy is more limited than many believe.

Simpel gezegd kunnen we nu overwegen om wilde populaties op zeer specifieke en gevolgrijke manieren te veranderen. Deze veranderingen kunnen zeer positief uitpakken. Door het veranderen van bepaalde eigenschappen van muggen zouden we antieke plagen zoals malaria en dengue die honderden miljoenen mensen per jaar treffen kunnen uitroeien. (Aan malaria alleen al sterft gemiddeld elke 90 seconden een kind.) Door de relevante dierenpopulaties permanent te immuniseren, zouden we nieuwe gevallen van Lyme en andere ziekten die uit wilde organismes voortkomen kunnen voorkomen, of nieuw opkomende pathogenen zoals het zika-virus kunnen tegenhouden, dat wordt gelinkt aan een epidemie van verstoorde hersenontwikkeling bij baby’s in Zuid-Amerika.

Wat het milieu betreft hebben menselijke activiteiten al elk ecosysteem op aarde beïnvloed, met verrijkende consequenties – voor ons en andere soorten – waarvan veel zich nog moeten ontvouwen. Gene drive elementen zouden veel van deze schade potentieel kunnen omkeren. Zo zou bijvoorbeeld het indammen van invasieve soorten – zoals reuzenpadden in Australië, muskieten op Hawaï, of ratten en muizen zo ongeveer overal – kunnen helpen beschadigde biomen te restaureren. En het uitschakelen van de aantrekking van plagen tot onze gewassen, zonder hun capaciteit te verkleinen om hun andere ecologische rollen te vervullen, zou de behoefte aan giftige bestrijdingsmiddelen wegnemen.

Nu we echter deze gigantische voordelen proberen te realiseren moeten we in gedachte houden dat de effecten van gene drive interventies door hele gemeenschappen gedeeld zullen worden. En gegeven de enorme complexiteit van ecosystemen zal er zorgvuldig onderzoek nodig zijn om de consequenties van iedere interventie in te schatten voor hier mee door te gaan.

CRISPR-gene drives onderstrepen ook een probleem dat verder reikt dan ecologie: de bestaande systemen voor het ontwikkelen en evalueren van nieuwe technologieën zijn voor krachtige nieuwe gereedschappen met een brede impact verre van adequaat. Het zou vanzelf moeten spreken dat technologieën zoals gene drives, die niet wijdverspreid overgenomen te hoeven worden om een wijdverspreid effect te hebben, nooit vrijgegeven zouden mogen worden zonder de geïnformeerde toestemming van de gemeenschap. Toch laat de geschiedenis een tegengesteld patroon zien, waarbij in het besluitproces zelden de consequenties voor het milieu of de meningen van burgers worden meegenomen.

Er zijn momenteel maar weinig mogelijkheden tot publieke invloed voordat producten worden ontwikkeld, waarna het meestal te laat is om veranderingen aan te brengen. Door het negeren van mogelijk zinvolle bijdragen van een steeds beter geïnformeerd publiek heeft het achter gesloten deuren ontwikkelen van technologie het doen van gebalanceerde aannames uitgesloten en weerstand gecreëerd – een gevaarlijk onverantwoordelijke en verkwistende uitkomst voor zowel wetenschap als maatschappij.

CRISPR-gene drives bieden een kans om een nieuwe weg in te slaan. Om te beginnen zouden er altijd publieke notificatie en breed inclusieve discussies moeten voorafgaan aan de ontwikkeling van gene drive inventies in het lab en deze moeten voorlichten. Een duidelijke beschrijving van de potentiele impact van een experiment – zoals ik en mijn collega’s hebben voorzien voor deze technologie als geheel – moeten gevolgd worden door transparantie door het gehele ontwikkelingsproces. Deze door de gemeenschap geleide benadering van onderzoek biedt kansen om potentiele problemen en zorgen tijdens de ontwikkeling te identificeren en aan te pakken. Als een voorondersteld probleem niet afdoende tegemoet kan worden getreden, moeten onderzoekers voorbereid zijn om het project te beëindigen.

Transparantie en collectieve kritiek zouden ook helpen garanderen dat wetenschappers voldoen aan hun fundamentele verantwoordelijkheid om ongelukken in het laboratorium te voorkomen. Experimenten waarbij gene drive-organismen betrokken zijn zijn vrijwel uniek in de zin van de mogelijke schade die een misstap zou kunnen veroorzaken buiten het lab. Alhoewel veranderingen op DNA-niveau die worden verspreid door een gene drive kunnen worden overschreven door een andere gene drive – een belangrijke bescherming tegen ongewilde neveneffecten en misbruik – zou de ecologische impact ervan niet zo makkelijk om te draaien zijn.

Het staat vast dat de meeste gene drive-experimenten weinig tot geen milieurisico op zullen leveren. Desalniettemin zou verspreiding door een ongeluk vernietigend zijn voor het publieke vertrouwen in het vermogen van onderzoekers om deze krachtige technologie met wijsheid en nederigheid te ontwikkelen. Daarom hebben ik en mijn collega’s verschillende makkelijk implementeerbare indammingsstrategieën uitgewerkt, gedemonstreerd, en gepubliceerd.

Een ander kenmerk van een verantwoordelijke aanpak zou het engagement van wetenschappers zijn om elke voorgestelde gene drive-interventie – bijvoorbeeld het immuniseren van muizen zodat ze geen Lyme kunnen overdragen aan teken – afzonderlijk te evalueren in plaats van een overkoepelende beslissing te nemen over de technologie als geheel. Tenslotte zijn de voordelen en risico’s van elke interventie volledig anders.

Een laatste beveiliging tegen de onverantwoordelijke ontwikkeling van gene drive-technologie is te verzekeren dat de vroegste interventies exclusief door regeringen en non-profit organisaties ontwikkeld worden. Gegeven het potentieel van financiële stimuli om het ontwerp en de resultaten van veiligheidstests bij te sturen, zal het winstmotief buiten het ontwikkelings- en besluitproces houden gebalanceerde analyses aanmoedigen.

Fake news or real views Learn More

Het komt erop neer dat bestaande modellen voor technologische ontwikkeling niet afdoende zijn voor technologieën met breed gedeelde effecten. Alleen met een vroege dialoog, transparant onderzoek, goede beveiliging, en begeleiding door de gemeenschap kunnen we een responsief model van wetenschappelijke ontwikkeling opbouwen dat goed geschikt is voor ecologische technologieën. Vanwege het potentieel van CRISPR-gene drive-inventies om levens (en het milieu) te redden moeten we samen bepalen hoe we deze gaan ontwikkelen – of niet.

Vertaling Melle Trap