Direct naar de content

Wat kunnen we (niet) met CRISPR-Cas?

Auteur: Nicole van 't Wout Hofland
Gepubliceerd op:

Misschien heb je weleens gehoord van CRISPR-Cas, of simpelweg CRISPR, een moleculair gereedschap dat stukken DNA wegknipt of vervangt door andere stukken DNA. Het is een techniek die wetenschappers de afgelopen jaren steeds meer gebruiken, waar politici in Brussel uitspraken over deden, en die Emmanuelle Charpentier en Jennifer Doudna de Nobelprijs voor scheikunde opleverde. Wat kunnen wetenschappers daar precies mee? En wat niet?

CRISPR-Cas werkt in mensen, maar ook in andere organismen, zoals dieren, bacteriën en planten. Soms lijkt het wel alsof biologen elk vraagstuk of probleem willen oplossen met deze populaire techniek. Er is een hoop mogelijk, maar CRISPR-Cas heeft ook zijn beperkingen. Wat is er wel en niet mogelijk met CRISPR-Cas? Biotechnologie.nl zet in de animatie hieronder een paar voorbeelden op een rij (lees hier de uitgeschreven tekst).

Transcript van de animatie

De (on)mogelijkheden van CRISPR-Cas

Met een moleculair gereedschap dat genetisch materiaal knipt en aanpast, heeft de biotechnologie enorme sprongen gemaakt. We kunnen steeds meer met dit nieuwe DNA-bewerkingsgereedschap. Wat is er mogelijk en waar liggen de grenzen? Klik op de afbeeldingen en ontdek wat wel en niet mogelijk is.

 

Bloedarmoede genezen

Ja. Enkele erfelijke varianten van bloedarmoede zijn te genezen door een genetische ingreep. Dat geldt bijvoorbeeld voor sikkelcelziekte en thalassemie. Die ziekten ontstaan door een fout in het hemoglobine, het stofje in het bloed dat zuurstof door het lichaam vervoert. CRISPR-Cas schakelt een alternatieve variant van hemoglobine aan in ons lijf, die normaal alleen bij baby’s actief is. Tot nu toe is deze methode bij een handvol patiënten getest. Een van de eerste sikkelcelpatiënten behandeld met CRISPR maakt het nu, ruim een jaar later, nog steeds goed zonder medicijnen of bloedtransfusies.

 

Dieren klonen

Nee. Klonen heeft te maken met DNA, maar werkt op een andere manier en schaal dan CRISPR-Cas. Een dier klonen is in feite een kopie maken van het dier, waarbij de genetische informatie van de zoon of dochter precies gelijk is aan die van de ouder. Wetenschappers plaatsen de celkern van de ouder, het deel van een cel waar al het DNA in zit, in een lege eicel. Die eicel groeit dan uit tot een nieuw dier.

 

Botbreuken repareren

Nee. Een bot is een levend weefsel van cellen, bloedvaten en zenuwen. Daarom doet een botbreuk ook behoorlijk pijn. Of het nu gaat om een klein scheurtje, of een volledig verbrijzeld bot: CRISPR-Cas gaat je niet genezen. Een breuk ontstaat meestal door een vervelende val, een ongeluk of overbelasting en niet door een foutje in het DNA. Het bot herstelt door stamcellen naar de plek van de breuk te sturen die daar botweefsel vormen dat langzaam hard wordt.

 

Meer voedsel groeien

Ja. Groente en fruit hebben het zwaar te verduren met aanhoudende warmte, droogte of juist natte periodes. Hun DNA beschrijft hoe ze reageren op zulke omstandigheden. CRISPR-Cas kan bepaalde stukken DNA uit- of juist aanschakelen waardoor de planten zich beter staande weten te houden in extreme omstandigheden. Zo maakten wetenschappers bijvoorbeeld mais- en rijstplanten die beter tegen droogte kunnen. Daarnaast hebben onderzoekers dit jaar in die twee planten een stukje DNA gevonden dat de hoeveelheid mais- en rijstkorrels bepaalt. Door dat stukje DNA uit te schakelen met CRISPR-Cas, levert iedere plant tot tien procent meer voedsel.

 

Orgaandonatie

Ja. CRISPR-Cas maakt orgaandonatie makkelijker. Donororganen zijn schaars. Vorig jaar stonden meer dan duizend Nederlandse patiënten op de wachtlijst. Organen van dieren vormen een mogelijke oplossing. Normaal stoot een mensenlichaam zo’n dierenorgaan af, maar met CRISPR-Cas kunnen wetenschappers het DNA van het dier, en daarmee de organen, zo aanpassen dat die afweerreactie niet of nauwelijks optreedt.

 

Van geslacht veranderen

Nee. Ons biologisch geslacht ligt vast in het DNA, toch kan CRISPR dat niet zomaar aanpassen. Bij mensen en andere zoogdieren bepalen de geslachtschromosomen het geslacht. Vrouwen hebben twee gelijkvormige geslachtschromosomen: twee X-chromosomen, terwijl mannen twee verschillende hebben: een X- en een Y-chromosoom. Die chromosomen bevatten tussen de honderd en duizend genen. CRISPR-Cas kan dan wel eenvoudig een of enkele genen aanpassen, maar geen grote stukken DNA wijzigen.

 

Syndroom van Down genezen

Nee. Mensen met het downsyndroom hebben in hun lichaamscellen een extra chromosoom, een streng met genetisch materiaal. Normaal gesproken hebben mensen twee exemplaren van ieder chromosoom. Iemand met het downsyndroom heeft drie kopieën van chromosoom nummer 21. CRISPR kan wel kleine stukjes DNA knippen en aanpassen, maar niet een heel chromosoom. CRISPR-Cas kan daarom het downsyndroom niet behandelen.

 

Gezonder eten maken

Ja. Vanaf 2021 liggen ze in Japan al in de winkel: tomaten met extra veel van het stofje Gamma-aminoboterzuur. Dat stofje zit van nature in voeding zoals tomaten, tuinbonen en noten en werkt bloeddrukverlagend. Een Japans bedrijf paste met CRISPR-Cas het DNA van tomaten zo aan dat ze nog meer van het bloeddrukverlagende stofje maken. Eerder deden wetenschappers dat ook in rijst.

 

Malaria tegengaan

Ja. Muggen zijn dragers van malaria, maar ook andere ziekten zoals westnijlkoorts, zikakoorts en gele koorts. De parasiet die malaria veroorzaakt, leeft in een mug zonder dat het beestje er last van heeft. Met CRISPR-Cas schakelen wetenschappers een stukje DNA uit in malariamuggen waardoor de parasiet minder makkelijk in hun lijf overleeft. Als gevolg daarvan raken ook minder mensen besmet.

Er is ook een alternatief: de populatie muggen in toom houden door vruchtbaarheidgenen uit te schakelen met CRISPR-Cas.

Lees meer over de mogelijkheden van CRISPR-Cas

  • Artsen genezen erfelijke bloedziekten met CRISPR-Cas

    Drie patiënten met erfelijke bloedziekten zijn genezen door een nieuwe gentherapie met CRISPR-Cas. Daarbij pasten artsen het DNA van de voorloper van rode bloedcellen gericht aan. Wetenschappers presenteerden de resultaten afgelopen maand. De ontwikkeling van de DNA-bewerkingsmethode CRISPR-Cas creëerde een revolutie in de micro- en …

    • Ziekten genezen
  • Artsen transplanteren varkenshart naar mens

    In Amerika hebben artsen afgelopen vrijdag voor het eerst een hart van een genetisch gemodificeerd varken in een patiënt getransplanteerd. Dat is twee maanden na de Donordialoog van NEMO Kennislink en het Rathenau-instituut. De techniek die toen als sciencefiction klonk, komt daarmee ineens dichterbij. Gaat …

    • Ziekten genezen
  • Een eetlepel rijst voor je bloeddruk

    Wetenschappers ontwikkelden genetisch gemodificeerde rijst die bloeddrukverlagers produceert. De rijst is een mogelijk alternatief voor hypertensiemedicatie, die bij veel mensen voor bijwerkingen zorgt. Geen medicijnen meer slikken voor je hoge bloeddruk, maar gewoon even een hap genetisch aangepaste rijst eten. Dat was het idee van …

    • Voedsel produceren
    • Ziekten voorkomen

Deel dit artikel

Gerelateerde artikelen

  • CRISPR-Cas in je gewas: alleen onder strenge voorwaarden

    Al sinds haar introductie riep genetische modificatie controverse op, zeker bij toepassing in ons voedsel. Hoe denken Nederlanders er tegenwoordig over? We praten over publieke opvattingen richting GG-gewassen met Dr Lucien Hanssen, directeur van DEINING Maatschappelijke Communicatie en Governance.

    • CRISPR-Cas in je gewas
    • Duurzaamheid vergroten
    • Voedsel produceren
  • 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: Waarom? 

    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? 

    • CRISPR-Cas in je gewas
    • Voedsel produceren
Meer artikelen