Door Gert van Maanen - Foto: Jussi Puikonen, KNAW - Microbiologie
Moleculair bioloog Jennifer Doudna: ‘Genome editing is een combinatie van een door mensen bedachte en op de natuur geïnspireerde toepassing.’ Foto: Jussi Puikonen, KNAW
Op 10 december hield het Nobelprijscomité voor het eerst in haar geschiedenis een digitale ceremonie rond de uitreiking van de Nobelprijzen. Ter gelegenheid hiervan uit de archieven het interview dat Bionieuws in 2016 had met Jennifer Doudna, nu een van de ontvangers van een Nobelprijs voor de Chemie.
Crispr-pionier Jennifer Doudna ziet wetenschap opbloeien dankzij genome editing
Bionieuws 14, 10 september 2016
Genome editing biedt vooral kansen voor fundamenteel biologisch onderzoek’, zegt Jennifer Doudna, Heinekenprijs-laureaat en bedenker van de CrisprCas9-technologie. Ze pleit wel voor terughoudendheid bij genetisch ingrijpen in de kiembaan en bij de inzet van gene drivers.
‘De mallemolen draait nog op volle toeren. Genome editing met CrisprCas9 is razendsnel opgepikt door biologen over de hele wereld. Het lijkt of alles in een stroomversnelling raakt. Het maakt me trots dat ik daar een bijdrage aan heb geleverd en ik lig er gelukkig steeds minder vaak wakker van’, vertelt moleculair geneticus Jennifer Doudna (1964) van de University of California in Berkeley via Skype. Binnenkort reist ze af naar Nederland om op donderdag 29 september in Amsterdam de Heinekenprijs 2016 voor Biochemie en Biofysica in ontvangst te nemen. Die prijs van 200.000 dollar krijgt ze toegekend voor haar ‘baanbrekende onderzoek naar de structuur en de werking van rna-moleculen en rna-eiwitcomplexen’.
Doudna is nog bekender als geestelijk moeder van Crispr-Cas9, een nieuwe techniek voor genome editing, waarover ze samen met de Franse microbioloog Emmanuelle Charpentier in 2012 in Science publiceerde. Een techniek gebaseerd op uit bacteriën afkomstig palidroom-dna dat de Cas9-nuclease koppelt aan gids-rna. Dit gidst de nuclease naar een zeer specifieke plaats op het dna en zorgt daar vervolgens selectief voor een knip. Zo wordt het mogelijk een gen uit te schakelen of een gen-construct nauwkeurig op de gewenste plaats in het dna in te bouwen. Een snelle, goedkope en efficiënte techniek voor genoom editing dat in korte tijd de wetenschap veroverde. Het bezorgde Doudna en Charpentier in 2015 de Breakthrough Prize in Life Sciences en uitverkiezing tot de Time 100, de top-100 van invloedrijkste mensen.
Biertje
‘Geef je me een biertje om het te vieren?’, is volgens Doudna de meest voorkomende reactie die ze krijgt op de Heinekenprijs. ‘Zelf ben ik er heel blij mee, omdat het een prijs is die zich duidelijk richt op fundamentele wetenschap. Bovendien ontving mijn leermeester en promotor Jack Szostak in 2008 precies dezelfde prijs. Het voelt als een grote eer in zijn voetsporen te mogen treden’, aldus Doudna.
'We moeten ons zeker niet opsluiten
in het lab en de discussie met de
maatschappij blijven zoeken’
‘Het Crispr-systeem is resultaat van echt fundamenteel onderzoek. We hebben het wel afgekeken van de natuur. Het is toch heel wonderlijk dat een oeroud systeem waarmee bacteriën een geheugen opbouwen van virusinfecties, nu een toepassing heeft gekregen in laboratoria. Het was wel beredeneerde opzet om het Cas9-eiwit zo te manipuleren dat het bruikbaar werd voor genetische modificaties: een combinatie van een door mensen bedachte en op de natuur geïnspireerde toepassing.
‘Wat ik zelf heel mooi vind is dat het echt een democratiserende techniek is. Een breed onderzoeksveld heeft het enthousiast en creatief omarmt. Plantenonderzoekers gebruiken het om gewassen resistent te maken, microbiologen om pathogene gisten te onderzoeken en evolutiebiologen om de vleugelontwikkeling van vlinders of het tweebenig voortbewegen van zoogdieren beter te begrijpen’, constateert Doudna. ‘Genome editing biedt vooral kansen voor fundamenteel biologisch onderzoek. Maar omdat het zo’n krachtige technologie is, is ook al snel naar biomedische toepassingen gekeken. Door het toe te passen in de kiembaan – op eieren, sperma of embryo’s – komen al snel overerfbare veranderingen in beeld.'
Wakker
Twee jaar geleden lag ik regelmatig wakker als ik eraan dacht dat een techniek die ik mede heb vormgegeven onvermijdelijk ook humane toepassingen zou krijgen. Het debat dat we toen hebben aangezwengeld is goed opgepikt. We moeten ons bewust zijn van ethische dilemma’s. Maar er bestaan geen eenduidige antwoorden op vragen rond gentherapie. We moeten toepassingen steeds van geval tot geval beoordelen op risico’s en voordelen’, aldus Doudna.
Terughoudend is ze ook voor gene drivers. ‘Je kunt gene editing inzetten om eigenschappen heel snel in een populatie te fixeren en bijvoorbeeld de voortplanting laten vastlopen. Het werkt in het lab bij fruitvliegen, maar moet je er ook in het wild muggen mee aanpakken om zo de verspreiding van dengue of zika te voorkomen?'
'Crispr is geen universele sleutel
voor alle problemen'
'Niet zolang je de ecologische effecten niet kunt inschatten, zou ik zeggen. Crispr is geen universele sleutel voor alle problemen. Toch ben ik echt hoopvol dat het een positieve bijdrage kan leveren als we er als wetenschappers verstandig mee omgaan. We moeten ons zeker niet opsluiten in het lab en de discussie met de maatschappij blijven zoeken. We hebben wat betreft genetische modificatie hopelijk geleerd van fouten in het verleden.’
Doudna is zelfs optimistisch over de patentstrijd die is uitgebroken over de Crispr-technologie. ‘We hebben een geschil met het MIT en Harvard over patenten. Dat is haast onvermijdelijk bij zo’n breed inzetbare technologie en ik vrees dat het nog jaren kan duren voor het dispuut is opgelost. Gelukkig blijkt dit het wetenschappelijk onderzoek nauwelijks te belemmeren. Iedereen gaat door vanuit de overtuiging dat we op de goede weg zitten. Dat stemt mij heel positief.’