Snel naar betere gewassen met behulp van CRISPR-Cas

Hoe werkt het?

Bacteriën hebben een vernuftig afweersysteem tegen virussen, zo ontdekte een team van Wageningse microbiologen tien jaar geleden in een NWO-project. De eencelligen hebben ‘CRISPRs’ op hun chromosoom: identieke stukjes repeterend DNA, met daar tussenin variabele stukjes. Naast deze CRISPRs bevinden zich Cas-genen die coderen voor Cas-eiwitten. Dringt het DNA van een virus de cel binnen, dan integreert de bacterie hiervan kleine stukjes in de CRISPRs op zijn eigen DNA. Kopieën van dit CRISPR-DNA vormen complexen met Cas-eiwitten die de cel bewaken. Waagt het virus zich nogmaals in de cel, dan wordt zijn DNA specifiek herkend en zonder pardon in stukjes geknipt.

Nauwkeurig veredelen

Een ‘griepprik’ voor bacteriën, het was al een mooie toepassing op zich. Maar nader onderzoek wees uit dat je met CRISPR-Cas ook bij planten, dieren en mensen op gewenste plekken in DNA kunt knippen. Zo zijn puntmutaties door te voeren vergelijkbaar aan die in de natuur. Bij tomaten bijvoorbeeld kan je via CRISPR-Cas in een jaar tijd een kleine wilde variant veranderen in een grote eetbare tomaat. Hierbij hoeven maar 15 basenparen in het tomaten-DNA aangepast te worden, terwijl bij traditionele veredelingsmethoden wel 15 miljoen baseparen zouden veranderen.

Stroomversnelling

CRISPR-Cas heeft wereldwijd het wetenschappelijk onderzoek naar gewasverbetering in een stroomversnelling gebracht. Plantenveredelaars in Amerika en China maken al dankbaar gebruik van deze veelbelovende techniek, maar in Europa staat wetgeving de gang naar de markt nog in de weg. Het vorig jaar gestarte EU-project CHIC, gecoördineerd door Wageningen University & Research, laat de toegevoegde waarde van CRISPR-Cas zien en brengt een maatschappelijke discussie over aanpassing van de regelgeving op gang. Zodat dit ‘anti-virussysteem van bacteriën’ straks nog meer kan bijdragen aan een wereld met voldoende voedsel voor iedereen.