De Groene Amsterdammer nr. 6,  7 februari 2018

Auteur: Britta van Beers, Britta van Beers is universitair hoofddocent rechtsfilosofie aan de Vrije Universiteit Amsterdam

Essay: We zijn blij met de assemblage van onze iZoon

Het kabinet wil meer ruimte geven aan nieuwe voortplantingstechnologieën, die diep kunnen ingrijpen in onze opvattingen over menselijk leven. Is het acceptabel dat een kind een klinische constructie is? De liberale eugenetica ontleed.

Drie technologieën staan op het punt

Drie technologieën staan op het punt de menselijke voortplanting revolutionair te veranderen. De productie van kunstmatige zaad- en eicellen via in-vitrogametogenese (IVG) is door wetenschappers aangekondigd; het DNA van menselijke embryo’s is voor het eerst succesvol gewijzigd door middel van human gene editing, en de eerste baby met drie genetische ouders is geboren na celkerntransplantatie. Meer dan ooit is de mens in staat om de toekomst van menselijke voortplanting en daarmee ook zijn eigen toekomst als soort te bepalen. Hoe hiermee om te gaan in een liberale, op humanistische waarden gebaseerde democratie?

U kunt dit artikel lezen via deze link.

Gen-verandering

CRISPR-Cas heeft twee nieuwe kunststukjes opgeleverd. Beide zijn geschikt om mono-genetische ziekten weg te manipuleren.

• Wim Köhler, 27 oktober 2017 in NRC

Structuur van bètaglobine

Erfelijke ziekten die door mutatie van één base in het DNA ontstaan kunnen worden uitgeroeid. Althans: het moleculaire instrumentarium ligt klaar.

In Nature van afgelopen donderdag beschrijft de groep van David Liu van Harvard en het Broad Institute het laatste kunststukje: een set moleculen die een letter A op een bepaalde plaats in de erfelijke code gericht opspoort en dan ‘redigeert’ zodat er voortaan een G staat. Het lukt zonder de DNA-keten helemaal doormidden te knippen. Dat is een groot voordeel, want het betekent dat er geen losse stukken aan elkaar hoeven te worden geplakt – met de kans op de introductie van nieuwe ziekteverwekkende genen.

Erfelijke ziekten die door één genmutatie ontstaan zijn de klassieke (eerst ontdekte) erfelijke ziekten, zoals taaislijmziekte, sikkelcelanemie en inmiddels en duizenden andere, vaak zeer zeldzame ziekten. Bij die monogenetische ziekte is één letter in de erfelijke code (een base) in het DNA, temidden van miljarden andere, veranderd en daardoor ziekteverwekkend.

Base editing heet de nieuwe techniek. De verandering van A naar G, waar de groep van Liu nu over publiceert, leidt tot verandering van de vaste lettercombinatie A-T in G-C. Eerder dit jaar had de groep van Liu het moleculaire instrument om G-C naar A-T over te zetten gepubliceerd. Daarmee zijn nu alle lettercombinaties veranderbaar. De methode werkt in alle cellen, van bacterie tot mens.

Ter illustratie repareerde Liu (bijna foutloos) twee ziekteveroorzakende genen in celkweken van menselijke cellen, onder andere het gen voor bèta-globine. Er is nog veel aanvullend onderzoek nodig voordat menselijke embryo’s echt gerepareerd gaan worden. Het betekent ook nog lang niet het eind van alle monogenetische ziekten, want sommige van die ziekten, zoals sommige spierdystrofieën, ontstaan berucht vaak steeds opnieuw. Om die de novo erfelijke ziekten tegen te gaan moet ieder embryo op een hele reeks monogenetische ziekten worden onderzocht. Waarna een reparatie moet plaatsvinden. Niemand heeft een idee hoe je dat moet doen zolang niet alle kinderen via ivf worden verwekt en in een kunstbaarmoeder opgroeien.

Niemand? Misschien de groep van Feng Zhang dat ook in het Broad Institute en aan Harvard werkt. In Science van afgelopen vrijdag onthullen ze ook een techniek om gericht basen te veranderen, niet in DNA, maar in RNA. Het betekent dat bij iemand met een erfelijke ziekte de genmutatie in het DNA blijft bestaan. En dat er wordt ingegrepen als voorafgaand aan de eiwitsynthese messenger-RNA-moleculen worden gemaakt. Als die RNA-moleculen efficiënt worden hersteld, ontstaat er gezond-werkend eiwit op basis van een gen met een ziekmakende mutatie. Om iemand te genezen is levenslange therapie nodig, tenzij de ziekte tijdens de groei ontstaat, door een gen dat maar kort in het leven in het leven actief is. Zeng en zijn groep ontwikkelden de moleculen die het RNA vinden en gericht veranderen. Dat lukte in celkweken, maar of er ook ‘gezonde’ eiwitten ontstonden vertellen ze nog niet.

Beide nieuwe technieken zijn varianten van de CRISPR-Cas-techniek. Dat is een bacterieel moleculair mechanisme dat de wereld van genverandering en gentherapie de laatste jaren rigoreus op zijn kop heeft gezet. Zo rigoreus dat iedereen vindt dat de ontdekkers zo snel mogelijk een Nobelprijs moeten krijgen. Maar een slopende octrooistrijd over de commerciële rechten schijnt toekenning in de weg te staan.

Erfelijke DNA-fout gerepareerd in menselijk embryo

Genetica

Genetici lijken een robuuste, veilige methode te hebben gevonden om erfelijke aandoeningen al in het embryo te repareren.

• Sander Voormolen, op 2 augustus 2017 in NRC

• De ontwikkeling van embryo’s na het injecteren van een genen-corrigerend eiwit. Foto OHSU
• Een erfelijke hartafwijking veroorzaakt door een mutatie in het DNA kan tijdens een reageerbuisbevruchting gerepareerd worden in een menselijk embryo. Dat blijkt uit het onderzoek van Shoukhrat Mitalipov, verbonden aan de Oregon Health and Science University in Portland. De resultaten werden woensdag online gepubliceerd door het wetenschappelijke blad Nature.
• Al een week gonzen er geruchten over het gedurfde experiment, maar de betrokken onderzoekers weigerden tot nu toe details vrij te geven. Niemand wist daarom wat er precies aan de embryo’s was veranderd en hoe goed het resultaat was. Aan die speculaties komt nu een eind, nu Nature alle details publiceert.
• Lees ook: Geen andere, maar een nieuwe lever
• Mitalipovs team is erin geslaagd een genfout in DNA van vaderlijke zijde foutloos te repareren, zonder restschade elders in het DNA. Anders gezegd: het lijkt erop dat zij een robuuste, veilige methode gevonden hebben om erfelijke aandoeningen al in het embryo te repareren. Dit was nog een puur wetenschappelijke laboratoriumproef; er zijn geen kinderen geboren uit de veranderde embryo’s.
• Maar als het aan Shoukhrat Mitalipov ligt, dan zou hij op korte termijn met zulke experimenten willen beginnen, vertelde hij deze week op een besloten persconferentie. „We kunnen mensen die drager zijn van erfelijke ziekten hiermee helpen gezonde kinderen te krijgen.” Eenmaal gerepareerd zal het nageslacht deze ziekte niet langer aan doorgeven, zegt Mitalipov. Zo zouden ernstige en veelvoorkomende genetische ziekten als taaislijmziekte en erfelijke borstkanker (BRCA-genen) op den duur uit de populatie verwijderd kunnen worden.
• Lees ook: Worden er straks alleen nog maar perfecte baby’s geboren?
• Maar dat lijkt nog een lange weg te gaan vanwege alle ethische haken en ogen die daaraan zitten. Op dit moment weigert de Amerikaanse overheid dit soort onderzoek te financieren en is het aanbrengen van erfelijke veranderingen die aan het nageslacht kunnen worden doorgegeven verboden. Onder strenge voorwaarden zijn lab-experimenten wel toegestaan.
• Knip-en-plakwerk in de cel
• De onderzoekers werkten met eicellen van twaalf verschillende vrouwen en het zaad van één donor met een mutatie in het MYBPC3-gen. Om het beschadigde gen te repareren gebruikten ze de zogeheten crispr-cas-techniek. Dat is een krachtig instrument voor genetici. Daarbij knipt een enzym dat voorzien van een adrescode (een klein stukje DNA) het DNA in de cel heel precies op een bepaalde plek door, waarna de reparatie plaatsvindt.
• Chinese onderzoekers rapporteerden twee jaar geleden dat zij als eersten ter wereld menselijke embryo’s met crispr-cas hadden veranderd. Maar Paula Amato, arts in het Amerikaanse team, doet de Chinese experimenten af als proefbalonnetjes. „De aantallen embryo’s die zij gebruikten waren veel kleiner, ze gebruikten misvormde eicellen en embryo’s, en ze kweekten de embryo’s niet ver genoeg door om goed te kunnen te zien wat het resultaat was.”
• Het team van Mitalipov heeft het nu wel grondig uitgezocht. Ze ontdekten dat het belangrijk is de reparatie tijdens de bevruchting uit te voeren, waarbij de spermacel tegelijk met crispr-cas in de eicel werd geïnjecteerd. Alleen zo kun je voorkomen dat er een mozaiek-embryo ontstaat, met behalve gerepareerde cellen ook cellen die de mutatie nog hebben.
• Van de 58 behandelde embryo’s bleken er 42 helemaal gezond. Er vanuit gaande dat de helft sowieso gezond is omdat de mutatie maar in de helft van de zaadcellen zit, komt het erop uit dat 13 embryo’s met succes gerepareerd zijn. Er is dus nog ruimte voor verbetering, zegt Mitalipov: „We willen naar een efficiëntie van 90 tot 100 procent gerepareerde genen.”
• Alleen: de onderzoekers begrijpen nog niet precies hoe de reparatie heeft plaatsgevonden. Ze ontdekten tot hun verrassing dat bij de reparatie het gezonde moedergen gebruikt was als mal, in plaats van het meegeleverde stukje DNA in crispr-cas. „In een embryo werkt het kennelijk anders dan in lichaamscellen of stamcellen. Ik denk dat er in de biologie van het vroege embryo zo streng gecontroleerd wordt op fouten dat bij DNA-breuken de gezonde kopie van de andere ouder gebruikt wordt.”