<div class="wpg-element paragraph">
Spelen de beoefenaars van de synthetische biologie voor God en met vuur? Vorige week beantwoordde minister Plasterk vragen van verontruste Kamerleden over de nieuwe wetenschap. Spinozaprijswinnaar Cees Dekker: ‘Ik denk dat het kan, leven maken.’
</div>
<div class="wpg-element paragraph">
Hij staat op het punt kunstmatig leven te scheppen. Zegt de Amerikaanse avonturier in de genetica Craig Venter. In een bacterie waar hij al het genetische materiaal uit heeft verwijderd, wil hij zelfgemaakt DNA inbrengen en zo een nieuw organisme maken. ‘Playing God’, kopte Newsweek. Paus Benedictus XVI vond het een staaltje van ‘ziekelijke arrogantie’.
Vooraanstaande Nederlandse deskundigen denken dat er een goede kans is dat het Venter gaat lukken. Jack Pronk, de directeur van het Kluyver Centre for Genomics of Industrial Fermentation in Delft, schat in: ‘Het zou best kunnen dat hij het voor de kerst naar buiten gaat brengen.’ Diederik Zijderveld, de directeur van het Netherlands Genomics Initiative dat de vaderlandse genetica moet opstoten in de vaart der volkeren, denkt evenmin dat het grootspraak is. ‘Het lijkt mij uiterst waarschijnlijk dat Craig Venter zijn bacterie maakt.’
Venters gesleutel aan organismen is een spraakmakend onderdeel van een nieuw vakgebied in opkomst, de synthetische biologie. Afgelopen juni kwam Spinozaprijswinnaar Cees Dekker met een select gezelschap bijeen in Groenland om te brainstormen over de toekomst. De zeventien topwetenschappers stelden samen een verklaring op. Ze voorspelden niets minder dan een revolutie, aangezwengeld door de samenkomst van hightech en genetica. De levenswetenschap beperkt zich niet langer tot het bestuderen van de natuur en het lezen van het genetische materiaal. Steeds meer zit de mens aan de knoppen, schrijft hij DNA en ontwerpt hij biologische systemen. Deze ingenieursbenadering van de natuur zou net zulke spectaculaire consequenties hebben als de ontdekking van het DNA of de uitvinding van de transistor. De eenentwintigste eeuw is volgens Dekker cum suis een tijd van enorme beloften. 
Op de golven van de opwinding verscheen in september een studie van het Rathenau Instituut over de synthetische biologie. Deze adviseert het Nederlandse parlement over kwesties op het gebied van technologie en samenleving. De veelzeggende titel van hun rapport luidde Leven maken.
Crowdsurfende eiwitten Cees Dekker denkt dat het kan, leven scheppen. Al relativeert hij de claim van Venter. Die maakt immers alleen het genetische materiaal en stopt het in een bestaande bacterie. Pas als de mens zelf een cel kan bouwen, zijn we echt zover. Dekker acht dat denkbaar. ‘Er zijn geen natuurwetten die het uitsluiten. Of het praktisch mogelijk is op afzienbare termijn, weet ik niet. Misschien wel in mijn leven.’
De gerenommeerde Delftse wetenschapper ziet het als een aanlokkelijk perspectief. Opmerkelijk, want Dekker staat bekend als diepgelovig mens en aanhanger van Intelligent Design, de theorie die de complexiteit van de natuur als bewijs van een goddelijke schepper ziet. ‘Als christen geloof ik dat de mens gemaakt is naar het beeld van God. Een van de aspecten daarvan is dat wij creatief bezig kunnen zijn met de natuur. In die zin vind ik de benaming “voor God spelen” niet eens zo vreemd. Wat je doet, is bouwstenen uit de natuur gebruiken om er een complex systeem van te maken. Je creëert niets ex nihilio. De vraag is niet zozeer of het kan, maar met welk doel je het doet. Als het om het maken van medicijnen gaat, zie ik er geen enkel probleem in. Bovendien hebben we het hier over bacterieel leven. Ingrijpen in het menselijk leven is heel iets anders. Dat is technisch en ethisch veel ingewikkelder.’
Zelf werkt Dekker aan het manipuleren van materie op nanoniveau, de schaal van moleculen. Op zijn werkkamer spurt hij naar zijn boekenkast, om trots een proefschrift van een promovendus te voorschijn te toveren. Over het resultaat schreef de nanotechnoloog onlangs een artikel voor Science. Begeesterd vertelt hij over hoe hij crowdsurfende eiwitten werk voor hem laat verrichten. ‘Bepaalde eiwitten kunnen, net als een gewone motor, brandstof omzetten in beweging. Wij hebben deze motoreiwitten op hun kop gezet. Ze staan te trappelen met hun voetjes. Als we er dan iets op laten vallen, gaan ze dat duwen. Een mooi voorbeeld van hoe je zo’n techniek nuttig kunt gebruiken, is het meten van bloedwaarden. Op een chip laat je de eiwitten verschillende stoffen van een bloedmonster elk een kant opbrengen, zodat je de concentraties ervan kan meten. Een laboratorium op nanoniveau.’ 
Het is maar een voorbeeldje van wat het samenkomen van technologie en levenswetenschap kan betekenen. Dekker voorziet grootse toepassingen van de synthetische biologie. ‘Door op de juiste manier de juiste genen te combineren, is het nu al gelukt heel slim een chemisch proces in een bacterie te incorporeren en daarmee goedkoop malariamedicijnen te produceren. Het snel en efficiënt met bacteriën omzetten van het afval van planten in brandstof is een ander voorbeeld.’
Gistsoepjes Dat is precies waar Jack Pronk zich al jaren mee bezighoudt. De professor in de industriële microbiologie neemt uitgebreid de tijd voor een rondleiding in zijn laboratorium. Enthousiast toont hij vaten met pruttelende gistsoepjes en stalen sterilisatie-opstellingen met de namen Idéfix en Asterix waarin culturen worden afgedood zodat ze niet aan het laboratorium kunnen ontsnappen. Pronks grote queeste is naar een manier om zuiniger energie te maken. ‘We zullen de geschiedenis in gaan als de eeuw waarin wij onbeperkt toegang hadden tot en misbruik maakten van één grondstof waarop onze hele maatschappij op overdrive heeft gedraaid. En dat is olie. Als je het in de historie van de mensheid beziet, is dat een heel korte oprisping. Onze hele maatschappij is nu doordrenkt van olie, maar die is straks op.’
De Delftse wetenschapper werkt aan een van de broodnodige alternatieven: ethanol. Het grote bezwaar tegen de huidige generatie van biobrandstoffen is dat ze concurreren met voedselgewassen om de schaarse landbouwgrond. De tortilla’s in Mexico werden te duur omdat de Amerikanen zonodig op uit maïs gemaakt ethanol wilden rijden. Pronk wil dit probleem de wereld uit helpen door brandstoffen te maken uit landbouwafval, bijvoorbeeld de bladeren van de maïsplant, houtsnippers of niet recyclebaar papier. Maar de suikers die daarin zitten, zijn veel moeilijker afbreekbaar dan het zetmeel uit de maïskolf dat door Pronks ‘favoriete huisdier’, bakkersgist, omgezet wordt in ethanol. Zijn werkdagen bestaan uit een bezeten zoektocht om bakkersgist zo te engineeren dat het die lastige suikers net zo snel en goedkoop omzet. Een toevallig contact met Nijmeegse collega’s zorgde voor een doorbraak. ‘Zij waren op zoek naar enzymen in darmen van planteneters met een celluloserijk dieet. In de darm van de Indische olifant vonden ze een schimmel. In deze schimmel zat een gen dat de missing link vormde voor het omzetten van houtsuiker door bakkersgist. Daar werden wij hevig opgewonden van. Want een schimmel lijkt genetisch erg veel op ons bakkersgist.’ Pronk bracht het schimmelgen in zijn bakkersgist in. Na een hele tijd pielen aan het proces en nog een serie genetische modificaties weet hij het xylose uit het plantenafval net zo snel in ethanol om te zetten als het zetmeel uit de maïskolven.
Pronks vinding is gepatenteerd. In Sas van Gent bouwt Nedalco nu een grote proeffabriek. Als daar blijkt dat het proces rendabel is, betekent dat een revolutie in de duurzame energie. Biomassa concurreert dan niet langer met voedsel om de schaarse landbouwgrond. Pronk is niet alleen hoopvol over toepassingen in de energie. Micro-organismen kunnen ook uitstekende diensten verrichten bij het produceren van geneesmiddelen, bijvoorbeeld tegen malaria. ‘Dat is echt een killer. Vooral in de Derde Wereld. Tot voor kort moest je enorme investeringen doen om medicijnen te maken waartegen niet heel snel resistentie optrad. Met de Derde Wereld als afzetmarkt kon de farmaceutische industrie die nooit terugverdienen. Recentelijk is de Bill en Melinda Gates Foundation in een project van Amerikaanse collega’s gestapt dat zich richt op het malariageneesmiddel artemisinine. Ze willen dit uit goedkope suiker maken met gesynthetiseerde bacteriën en gisten en daar zijn ze heel dicht bij.’
Het bouwen van organismen die mooie dingen voor ons doen, is natuurlijk een zegen voor de mensheid. Maar de synthetische biologie heeft ook keerzijden, vrezen sommigen. Wat als die door ons gemanipuleerde micro-organismen in de vrije natuur komen? En bestaat er niet het gevaar dat kwaadwillende types ziekmakende organismen zullen fabriceren? In het rapport Leven maken zet het Rathenau Instituut niet alleen de beloften, maar ook de gevaren van de synthetische biologie op een rij. Prompt dienden drie PvdA-Kamerleden een lijst vragen in, die ze aan vijf ministers en een staatssecretaris stelden. Of die allemaal de stelling onderschreven dat de synthetische biologie een nieuwe technologische revolutie is. En of studenten in de biologie en criminologie wel voldoende onderwijs krijgen over de gevaren van bioterrorisme.
Bioterrorisme Diederik Zijderveld, voorvechter van het genomics-onderzoek in Nederland, vreest dat die wat opgewonden toon het gevolg is van verkeerde accenten die in het Rathenau-rapport zijn gelegd. ‘Ik vind het jammer als je een ontwikkeling als deze zou afremmen door ongefundeerde angstbeelden voorop te zetten. Het is belangrijk welke toon de ministers kiezen in de beantwoording van de Kamervragen. Is die: ja, wij vinden het een beloftevolle ontwikkeling en hebben het regelkader om dat te begeleiden. Of, een beetje mee in de teneur van het rapport: oeps, jee, gevaarlijk, we leggen alles stil, gaan lang heel diep nadenken en dan eens kijken of we verder gaan.’
Zijderveld kan gerust zijn. Afgelopen week antwoordde minister Plasterk, zelf bioloog, op sussende toon. Of het een technologische revolutie is, durft hij nog niet te zeggen. De huidige regels omtrent bioveiligheid zijn naar de inschatting van Plasterk waarschijnlijk voldoende. Maar zijn collega van VROM laat voor de zekerheid onderzoek doen of aanvullende regelgeving nodig is. En als er al een klein gevaar voor bioterrorisme bestaat, dan heeft de Nationale Coördinator Terrorismebestrijding daarvoor al ‘projecten opgestart’.
Geen reden tot paniek, vindt ook Zij­der­veld. Bioterrorisme vindt hij op zich een serieuze zaak, maar de koppeling met synthetische biologie moet je niet maken. Terroristen kunnen veel eenvoudigere paden kiezen dan de hightech van de synthetische biologie. ‘Als je kwaad wil, zoek je een ziek schaap op en ga je met miltvuursporen aan de gang. Zelf ziekmakende organismen maken, kunnen we op geen stukken na.’ Als Al-Qaida daar mee aan de slag gaat, komen ze voorlopig hun holen niet meer uit, verwacht de gepromoveerde medisch bioloog. ‘De kans dat een terrorist met synthetische biologie dergelijke wapens maakt, is net zo groot als wanneer je een aap achter een toetsenbord zet en er Shakespeare uitrolt.’
Zijderveld ziet ook niet meteen wat de synthetische biologie aan nieuwe veiligheidsgevaren oplevert. Al was het maar omdat de micro-organismen die ze bouwen buiten het laboratorium nauwelijks levensvatbaar zijn. ‘We komen er steeds sterker achter dat de complexiteit in de natuur er niet als franje is. Ik denk dat ik de stelling wel aandurf dat de poging zelf eenvoudige organismen te bouwen een belofte in zich heeft op het moment dat je het in een heel gecontroleerde omgeving kunt houden. Daarbuiten gaat je organisme dood en werkt wat jij zo mooi verzonnen hebt niet.’ 
Geen gevaren De discussie rondom veiligheid is niet anders dan bij genetische gemodificeerde gewassen, denkt de baas van het Netherlands Genomics Initiative. ’Het pleidooi van de milieubeweging is altijd geweest: hanteer het voorzorgprincipe, doe niets voordat je zeker weet dat het veilig is. Met het voorzorgprincipe ben ik het eens, maar je moet het niet absoluut maken, want dan houd je elke nieuwe ontwikkeling tegen. Veiligheid kun je nooit honderd procent garanderen. En al het serieuze onderzoek dat is gedaan, wijst in de richting dat er geen gevaren zijn. De huidige regelgeving is prima geschikt, ook voor deze nieuwe ontwikkelingen.’
Het Rathenau Instituut zet de risico’s niet alleen te sterk aan, maar zweept ook de verwachtingen wat te hoog op, vindt Zijderveld. Al was het maar met de titel van het rapport. ‘Leven maken is een goede titel om aandacht te krijgen. Maar ik had er zelf een vraagteken achter gezet. De stap dat wij vanaf de tekentafel echt nieuwe dingen kunnen, is nog meer dan decennia ver weg. Alles wat je in de natuur aantreft, is verschrikkelijk complex. Als het simpeler kon, zou het simpeler zijn. Want de natuur selecteert niet op verkwisting, maar op efficiency.’
En Craig Venter dan? Die staat toch op het punt leven te maken? Zijderveld is sceptisch. ‘Hij heeft iets gemaakt wat er al was. Uit een bacterie haalt hij het DNA en stopt er chemisch identiek, zelfgemaakt DNA weer in terug. Echt leven maken hangt voor mij samen met van tevoren verzinnen dat je bepaalde eigenschappen die je in de natuur niet terug vindt aan een organisme wilt geven en dat je die planmatig vanuit het niets erin zet. Dat is van geen kanten in zicht.’
Ook volgens Pronk is het een technisch huzarenstukje dat Venter verricht, maar gaat zijn bewering dat hij leven maakt veel te ver. ‘Dit is vergelijkbaar met een computer waar je de harddisk uithaalt en er een andere, zelfgemaakte inzet. De indruk wordt gewekt dat we uit heel eenvoudige bouwstenen nieuw leven maken. Dat is echt niet zo. We kunnen hoogstens zeer simpele levensvormen namaken, en daarvan alleen het erfelijk materiaal. Als je meer beweert, dan claim je, afhankelijk van je levensbeschouwing, dat je slimmer bent dan een paar miljard jaar evolutie of de almachtige schepper. En dat is geen van beide heel realistisch.’
De Nederlandse wetenschappers die werken aan de frontlinie van de synthetische biologie relativeren de veiligheidsgevaren ervan en temperen al te wilde verwachtingen over hoe de mens dode materie leven inblaast. Toch denken ze dat nieuwe technologieën de levenswetenschappen in een stroomversnelling hebben gebracht. Steeds beter zijn we in staat organismen in ons voordeel te plooien. In de woorden van Jack Pronk: ‘Door slim te engineeren, selecteren en combineren, kunnen we micro-organismen kunstjes voor ons laten doen die de natuur zelf niet verricht. We imiteren de evolutie, om haar vervolgens een zetje te geven.’
</div>

Tomas Vanheste

Gerelateerd