Direct naar de content

CRISPR-Cas in je gewas: Waarom? 

Auteur: Nicole van 't Wout Hofland en Tanja Speek
Gepubliceerd op:

Een toekomst met genetisch gemodificeerde (GM) gewassen lijkt in Europa dichterbij dan gedacht. De Europese Commissie hoopt begin juli een voorstel te doen voor aanpassing van de regelgeving. Hierdoor zou het voor plantenveredelaars makkelijker kunnen worden om bepaalde genetische technieken in te zetten. Waarom staat de regelgeving ter discussie en wat hebben we aan CRISPR-Cas in ons gewas? 

Begin juli van dit jaar komt de EU-commissie met een nieuw wetsvoorstel over toelating van gmo-technieken bij veredeling van gewassen. De huidige wetgeving in Europa over gmo-gewassen is van 2001 en veel strenger dan de regels in andere landen. Sinds die tijd is er veel veranderd, ook op het gebied van techniek voor het aanpassen van DNA van gewassen. Dit werd nog duidelijker met de ontdekking van de CRISPR-Cas techniek tien jaar geleden. In de serie ‘CRISPR-Cas in je gewas’ gaat Biotechnologie.nl dieper in op de achtergronden bij dit nieuwe wetsvoorstel.

Witte kool, rode kool, broccoli, bloemkool, koolrabi en spruitjes. Het lijkt een willekeurige greep uit de supermarktrekken, vol variatie, maar, geloof het of niet, deze groentes zijn allemaal varianten van dezelfde oorspronkelijke wilde plant, Brassica oleracea.  

Deze wilde kool is de voorloper van, onder andere, spruitjes, rode kool, witte kool, broccoli, bloemkool en koolrabi

Al duizenden jaren geleden kozen mensen ervoor om steeds verder te gaan met zaden van planten die ze net iets meer aanstonden. Onbewust stuurden ze daarmee heel langzaam de vorming van rassen met gewenste eigenschappen. Het was de eerste vorm van veredeling. 

Inmiddels is veredeling van gewassen een belangrijke tak in de voedselvoorziening. Het is niet alleen gericht op verschillende soorten eetbare planten op je bord krijgen. Het gaat ook over een hogere opbrengst uit je gewas halen, een langere houdbaarheid van je groente en fruit mogelijk maken of resistentie tegen ziektes en plagen inkruisen. 

Landbouw verduurzamen 

De landbouw staat voor grote uitdagingen om te verduurzamen. Binnen de EU zijn hierover afspraken gemaakt, resulterend in de Green Deal en de Farm to Fork strategie. Belangrijke onderdelen hierin zijn het terugdringen van het gebruik van kunstmest en halvering van het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen voor 2030. Door klimaatverandering zijn er zorgen over droogte, hitte, verzilting, maar ook overmatige regenval. 

Deze vraagstukken belanden ook bij de veredelaars, vertelt Monique van Vegchel, beleidsmedewerker bij Plantum, de brancheorganisatie van veredelaars in Nederland. “Veredelaars zoeken oplossingen voor alles waar belanghebbenden in de voedselketen of de consument voordeel van heeft. Dat is bijvoorbeeld smaak, kwaliteit, houdbaarheid, maar ook weerbaarheid tegen klimaatverandering of resistentie tegen ziektes. Ze verkopen kennis, verpakt in een zaadje.” 

Trage veredeling 

Het grote nadeel van klassieke veredeling is dat het vrij traag gaat. Van Vegchel: “De veredeling van aardappel duurt al snel meer dan veertien jaar. En dat is als je al precies weet welke genen je wilt hebben voor een nieuwe gewenste eigenschap.” De eerste stap in veredeling is om geschikte ouders te selecteren. Bijvoorbeeld een commercieel ras dat je nu hebt en een wilde verwant van de aardappel met een resistentie die je wilt hebben. Daarmee ga je kruisen. De nakomelingen zijn een mix van de eigenschappen van de ouders, dus ook veel eigenschappen van de wilde aardappel, die ongewenst zijn. Daarvoor ga je met de beste nakomelingen steeds weer terugkruisen met het commerciële ras. Dat doe je heel vaak achter elkaar, tot je een goed nieuw ras met de gewenste resistentie hebt. 

Aardappel aangetast door Fusarium schimmelziekte

Aardappel aangetast door Fusarium schimmelziekte

 

De grote versnelling van nieuwe veredelingstechnieken zit erin dat dit terugkruisen nauwelijks nog nodig is. De veredelaar kan met een kleine, gerichte actie een gen aanpassen of inbouwen bij het bekende commerciële ras. Het is alsof je met dobbelstenen een bepaalde combinatie van ogen wilt behalen. Voorheen moest je blijven dobbelen tot er steeds een steen de juiste waarde had, nu kun je handmatig de goede zijde boven draaien. “Hoeveel het precies scheelt in tijd kunnen we niet zeggen, omdat we er gewoon nog geen ervaring mee hebben. Daarnaast is de duur van het veredelingsproces erg verschillende per gewas. Dat maakt het lastig er één getal op te plakken,” legt van Vegchel uit.  

Welk stukje DNA

Ook Laurens Pauwels, plantbiotechnoloog aan het Vlaams Instituut voor Biotechnologie, Universiteit Gent, durft nog geen uitspraak te doen over het tijdsbestek. “Puur een stukje DNA aanpassen in het lab neemt niet veel tijd in beslag, maar dat is slechts een stap in een groter geheel.” Bovendien verschilt het enorm per plant en speelt kennis van genen en eigenschappen een grote rol. Weten onderzoekers precies welk stukje DNA ze moeten aanpassen om een specifieke eigenschap toe te voegen, dan gaat het proces een stuk sneller dan wanneer die kennis nog ontbreekt. 

Door decennia aan onderzoek hebben biologen waardevolle fundamentele kennis opgedaan over de genen in planten. “Een groot deel van die kennis is bovendien overdraagbaar tussen plantensoorten”, vertelt Pauwels. Planten werken dus allemaal min of meer hetzelfde. Het gen dat ervoor zorgt dat zaden vast blijven zitten aan de plant is daar een mooi voorbeeld van. “Op genetisch niveau werkt dat hetzelfde in vrijwel alle landbouwgewassen”, aldus Pauwels. Toch zijn veel eigenschappen waarin veredelaars geïnteresseerd zijn juist complexe eigenschappen waarbij meerdere genen samenwerken. Over zulke genetisch ingewikkelde eigenschappen weten biologen vaak nog niet zoveel. 

Een nieuwe techniek als het Nobelprijswinnende CRISPR-Cas werkt als een heel nauwkeurige DNA schaar. Je kunt precies sturen waar de knip moet komen en een op maat gemaakt stuk DNA invoegen. Of alleen hele kleine aanpassingen maken. Als je bij invoegen van DNA kiest voor stukken die ook van nature in je gewas voorkomen is aan het DNA niet meer te zien of het nieuwe ras door klassieke veredeling of door moderne technieken tot stand is gekomen.  

Beruchte sojaplanten 

De nieuwe wetgeving in de EU gaat over deze toepassing, met het wegknippen van een stukje DNA of het invoegen van soorteigen DNA. Dat is een belangrijk verschil ten opzicht van de eerste aangepaste gewassen in de jaren negentig. Berucht zijn vooral de sojaplanten waarin het bedrijf Monsanto een stukje DNA uit bacteriën inbouwde dat ervoor zorgde dat de planten resistent zouden zijn tegen het herbicide RoundUp. Die ingebouwde resistentie tegen RoundUp is zeer omstreden: het gebruik van dit gewasbeschermingsmiddel ging er door omhoog. 

genetisch gemodificeerde sojabonen

In Europa zijn genetisch gemodificeerde sojabonen nauwelijks toegelaten. Dat is heel anders in bijvoorbeeld de VS en  Brazilië.

Maar ook het inbrengen van bacterieel DNA in een plant was omstreden. Het is een onnatuurlijke ingreep en de mogelijke gevolgen lijken lastig te voorspellen. De naam Frankenfoods burgerde snel in voor de producten van deze techniek. Europa besloot daarom in 2001 zeer terughoudende wetgeving op te stellen voor toelating van gewassen die met deze techniek werden gemaakt. Het werd vrijwel onmogelijk en onbetaalbaar om dat soort gewassen in Europa op de markt te krijgen. Ondertussen gingen in onder andere de VS en Brazilië de deuren wel open voor deze techniek.  

Nieuwe regels 

Sinds die tijd is er veel veranderd, ook op het gebied van technieken voor het aanpassen van DNA van gewassen. Dit werd nog duidelijker met de ontdekking van de techniek CRISPR-Cas tien jaar geleden. Men kon nu gewassen maken die ook met klassieke veredeling zo gemaakt konden zijn. Er ontstonden opnieuw vragen in Europa of de wetgeving nog wel paste. In 2018 besloot het Europese Hof van Justitie hoe de bestaande wet geïnterpreteerd moest worden. Die gaf geen ruimte voor de moderne veredelingstechnieken.  

Pauwels was teleurgesteld destijds: “Op dat moment vond ik het een spijtige zaak. Niemand had het verwacht. Maar als ik nu terugkijk is het niet zo gek. Het Europese Hof heeft de bestaande regelgeving geïnterpreteerd. Die was opgesteld voor oude GMO’s en was eigenlijk niet geschikt. Logisch dat de Commissie heeft ingezien dat ze die wetgeving moeten aanpassen. Ik vind het een positieve zaak dat ze de wetgeving gaan herzien. Op dit moment zitten klassieke GMO en de kleine aanpassingen met soorteigen DNA in hetzelfde hokje; dat kan niet overeind blijven.” 

Kansen voor verduurzaming

Een onderzoek in opdracht van de EU in 2019 toonde aan dat er wel degelijk kansen voor veilige verduurzaming liggen bij het gebruik van CRISPR-Cas, zeker bij gebruik van soorteigen DNA. Waarschijnlijk komt de EU-commissie begin juli van dit jaar met een nieuw wetsvoorstel over deze heikele kwestie. 

Plantum hoopt in ieder geval op werkbare versoepelingen, legt van Vegchel uit. “Wij kennen in Nederland vooral veredelingsbedrijven uit het MKB. We hebben ongeveer 250 leden, maar een klein aantal daarvan zijn de grote bedrijven. De wetgeving is zo moeilijk en duur geworden dat alleen de grote bedrijven hier nog op meekunnen. Om te zorgen dat niet alleen de grote bedrijven profiteren, hopen we dat die fout van een onbetaalbaar toelatingsproces niet nogmaals gemaakt wordt.” 

Deel dit artikel

Gerelateerde artikelen

  • Is het wel veilig, dat CRISPR-Cas in je gewas?

    Genetische technieken veranderen het DNA, bedoeld en onbedoeld. Het kan onverwachte verandering in een gewas opleveren: misschien wordt de plant er wel giftig van, of ontstaan er nieuwe allergenen. Risico’s zijn niet uit te sluiten. Maar bij klassieke veredeling en zelfs voortplanting in de natuur gebeurt dat ook. Hoe groot is het gevaar van knutselen met DNA?

    • CRISPR-Cas in je gewas
    • Duurzaamheid vergroten
    • Voedsel produceren
  • CRISPR-Cas in je gewas: GGO’s op vakantie

    Als je dit jaar naar de VS, Canada, Zuid-Amerika, of Zuid-Afrika op vakantie gaat, zou je zomaar een genetisch gemodificeerd product tegen kunnen komen in de supermarkt. Bijvoorbeeld de niet-bruinende Arctic Apple, of koolzaadolie gemaakt van herbicideresistente koolzaad in de VS. In Nederland en de …

    • CRISPR-Cas in je gewas
    • Duurzaamheid vergroten
    • Voedsel produceren
  • Wat kunnen we (niet) met CRISPR-Cas?

    Misschien heb je weleens gehoord van CRISPR-Cas, of simpelweg CRISPR. Het is een moleculair gereedschap dat DNA eenvoudig aanpast. Maar wat kunnen wetenschappers daar precies mee? En wat niet?

    • Voedsel produceren
    • Ziekten genezen
    • Ziekten voorkomen
Meer artikelen