Een schapewollen trui die nooit meer in de mottenballen hoeft, een ei zonder cholesterol, koeiemelk die medicijnen bevat om menselijke ziekten te bestrijden. Het genetisch manipuleren van dieren, vooral voor toepassingen in de landbouw, zal de komende jaren een hoge vlucht nemen. Volgens sommigen loopt over een aantal jaren geen koe meer in de wei waaraan niet genetisch is geknutseld.
‘OVER VIJFENTWINTIG jaar,’ sprak prof.dr H.A. de Boer toen hij enkele jaren geleden zijn baan in Amerika verruilde voor een hoogleraarspost aan de Rijksuniversiteit Leiden, “loopt er in Nederland geen koe meer rond waaraan niet genetisch is gesleuteld”. Het was de voorspelling van een man die heilig gelooft in de mogelijkheden van genetisch gemanipuleerde landbouwhuisdieren en zelf ook flink meehelpt bij het verwezenlijken van zijn droom. Gisteren besprak hij op een congres van de Nederlandse Zoötechnische Vereniging de stand van zaken en de toepassingen van ‘transgene’, ofwel genetisch veranderde koeien.
Het ‘veredelen’ van landbouwhuisdieren om menselijke behoeften te bevredigen is niet van vandaag of gisteren. Onze voorouders bereikten, door telkens de beste dieren met elkaar te kruisen, al opzienbarende resultaten. Vergeleken met de hedendaagse veestapel waren de dieren van onze voorvaderen maar miezerige schepsels: het natuurlijke schaap had slechts een paar armzalige pluisjes op zijn rug en de primitieve koe leverde maar een schijntje van de tientallen liters melk die nu dagelijks worden afgetapt.
Momenteel wordt in laboratoria over de hele wereld echter hard gewerkt aan wat de grootste stroomversnelling in de ontwikkeling van landbouwvee zal worden. Want nadat eerder met succes virussen, bacteriën, schimmels en planten van nieuwe genen werden voorzien, is nu de tijd rijp om met de erfelijkheid van zoogdieren te gaan manipuleren. Door ze van extra genen te voorzien, zal hun lichaam stoffen kunnen produceren die voorheen niet of nauwelijks werden aangemaakt. Zo lucratief lijkt de toekomst van genetisch veranderde dieren, dat het meeste onderzoek nog angstvallig geheim wordt gehouden om concurrenten niet in de kaart te spelen. Het klassieke sprookje waarin een kip haar eigenaar fortuin bezorgde door gouden eieren te leggen, krijgt dankzij de genetische technieken een eigentijdse invulling.
Supermuis
In 1982 werd voor het eerst een zoogdier grootgebracht dat kunstmatig een vreemd gen ingebouwd had gekregen. Het was een ‘supermuis’: dankzij een gen met de erfelijke code voor het groeihormoon van een rat, groeide het muisje twee maal zo hard als zijn soortgenootjes. In de jaren erna kregen ook andere diersoorten met succes het gen voor een groeihormoon ingebouwd. De landbouw was meteen bijzonder geïnteresseerd, want varkens die sneller groeien en dikker worden, leveren goedkoper vlees.
Het inbrengen van een nieuw gen gebeurt meestal direct nadat een eicel is bevrucht door een zaadcel. Wie het gen kan inbouwen op het moment dat het embryo uit één cel bestaat, heeft een grote kans dat àlle cellen van het volwassen dier de verandering overnemen.
De manier waarop het gen bij de cel wordt binnengebracht, varieert. Vaak wordt het DNA via een uiterst dunne, glazen injectienaald direct door de celwand naar binnen gespoten. Helaas wordt het gen niet automatisch goed tussen de bestaande genen in gezet: van de tweehonderd cellen die worden aangeprikt, zal later gemiddeld maar één een werkend nieuw gen blijken te hebben.
Nu de methode eenmaal is ontwikkeld, blijkt de fantasie van onderzoekers en bedrijven nauwelijks grenzen te kennen. Varkens zonder haar, bij voorbeeld, zijn gemakkelijker te verwerken in de slachterij. Schapen daarentegen moeten juist veel en liefst wit haar hebben. In Australië zal het spreekwoordelijke zwarte schaap straks daarom tot het verleden behoren. Schapen kregen een gen ingebouwd dat de zwarte kleur neutraliseert. In de toekomst zal een ander gen de vacht bovendien sneller laten groeien. En wanneer het schaap geschoren moet worden, hoeft straks alleen nog wat zink aan het voer te worden toegevoegd: dankzij een speciaal gen valt de vacht dan spontaan uit. De wol zelf hoeft niet eens meer in de mottenballen: dankzij een extra gen bevat de trui zelf een stof die motten doodt.
De meeste aandacht is echter weggelegd voor de vertrouwde koe. Want wie kaas wil maken heeft baat bij melk met ongewoon veel van het eiwit caseïne. En op dezelfde weg doorgedacht: de uier van een koe kan, mits voorzien van het juiste gen, eenvoudig worden omgebouwd tot een ‘bioreactor’, die elk gewenst eiwit kan produceren.
Beenmerg
Die productie hoeft niet beperkt te blijven tot koeie-eiwitten. Ook menselijke eiwitten zijn in principe in de uier van een koe te brouwen. Bloedstollingsfactoren bij voorbeeld, om hemofilie-patiënten mee te behandelen. Of erytropoëtine, een eiwit dat menselijk beenmerg aanzet om rode bloedlichaampjes te maken. Tot nu toe worden zulke middelen vaak moeizaam onttrokken uit menselijke of dierlijke organen. De prijs ervan is hoog: honderden, duizenden of zelfs miljoenen guldens per gram. Wie een koe maakt die het veel goedkoper kan, is dus in een klap rijk.
De eerste succesvolle pogingen om uit de melk van genetisch veranderde dieren menselijke eiwitten te winnen, zijn inmiddels achter de rug. Britse onderzoekers wonnen 35 gram eiwit uit elke liter melk van een veranderd schaap. Dat is veel, maar nog niet genoeg om een rendabele eiwitfabriek mee te beginnen.
In Nederland was het De Boer die zich, in samenwerking met het Instituut voor Veeteeltkundig Onderzoek in Zeist en het Amerikaanse bedrijf GenePharming, al vroeg op dit lucratieve pad begaf. Het speciaal opgerichte Leidse dochterbedrijf Gene Pharming Europe bv, bouwde het menselijke gen voor het eiwit lactoferrine in bij muize-, en later ook bij koeie-embryo’s. Lactoferrine is een belangrijk onderdeel van de verdedigingslinie tegen bacteriële infecties.
In eerste instantie hield het Leidse bedrijf vol dat het experiment was bedoeld om de weerstand van de koeien tegen pijnlijke uierontstekingen, mastitis, te verhogen. Koeien stoppen al enkele weken nadat hun melkklieren op gang komen met de aanmaak van het eigen lactoferrine. Een extra gen zou de lactoferrineproduktie langer op peil kunnen houden. Het experiment, dat resulteerde in de geboorte van het genetisch veranderde stierkalfje ‘Herman’, werd zo een geslaagde public relations-stunt: om de huiver van de bevolking tegen het manipuleren met koeien te overwinnen, werkt niets beter dan het ‘genezen’ van een koeieziekte.
Maar uiteindelijk heeft het bedrijf heel andere plannen met het lactoferrine-gen – niet voor niets werd een menselijk gen bij de koeien ingebouwd. Wie menselijk lactoferrine weet te winnen uit koeiemelk, heeft goud in handen: het eiwit kan worden toegevoegd aan poedermelk, zodat het meer op echte moedermelk gaat lijken. Ook in het ziekenhuis liggen grote toepassingen: patiënten met een slecht functionerend afweersysteem, zoals mensen met aids of kankerpatiënten die met chemotherapie zijn behandeld, kunnen bacteriële infecties beter bestrijden.
Als het aan het voortvarende Leidse bedrijf ligt blijft het ook niet bij het lactoferrine-gen. Er bestaan vergaande plannen om het gen voor een menselijke bloedstollingsfactor bij koeien in te bouwen. Voor de toekomst staan nog andere projecten op stapel: eiwitten waarmee de verschijnselen van multiple sclerose of reumatische artritis worden bestreden, bij voorbeeld. Een kleine duizend koeien zouden volstaan om medicijnen voor 250 duizend patiënten te maken, denkt De Boer.
Of het bedrijf de experimenten van de Nederlandse overheid zal mogen voortzetten, is de vraag. Het experiment met het lactoferrine-gen zorgde vorig jaar al voor een politiek opstootje in de Tweede Kamer, toen duidelijk werd dat in de koe een menselijk gen was ingebouwd. Volgens de gangbare regels was dat niet toegestaan. Het ministerie van landbouw, dat aan het onderzoek meewerkt, ontsprong de dans door te stellen dat niet een ‘menselijk gen’ was ingebouwd, maar een ‘menselijk genconstruct’: het menselijke gen was in het laboratorium nagebouwd. Die politieke vondst kan het best worden vergeleken met een wegens plagiaat aangeklaagde schrijver die aanvoert dat hij de oorspronkelijke tekst heeft overgeschreven en niet gekopieerd. Of de Kamer de komende jaren bereid blijft zulke inventieve uitvluchten te slikken, moet worden afgewacht.
Allergisch
Helemaal zonder problemen is het winnen van menselijke eiwitten via de uiers van een koe trouwens niet. Want wanneer in het eindproduct nog resten van dierlijke eiwitten achterblijven, kan dat in de bloedbaan van patiënten heftige allergische reacties oproepen. Ook achtergebleven virussen, zoals die van de breinaantastende ‘gekke-koeienziekte’, zouden gevaar kunnen opleveren. Ten slotte zal altijd gecontroleerd moeten worden of eiwitten die door koeien zijn gemaakt, niet enigszins afwijken van de échte menselijke eiwitten. In dat geval zou immers ook hun werking iets verschillen.
Toch lijkt, ondanks deze hindernissen, de koe als leverancier van medicijnen een grote toekomst tegemoet te gaan. Niet iedereen is daarover verheugd: de Dierenbescherming bij voorbeeld is bang dat genetisch gemanipuleerde dieren geen prettig leven voor zich hebben. Anderen vinden dat het manipuleren met erfelijke eigenschappen de integriteit van de natuurlijke orde aantast. Het inbouwen van menselijke genen in andere soorten kan in hun ogen zéker niet door de beugel.
Om aan de bezwaren tegemoet te komen heeft de Nederlandse regering onlangs een commissie ingesteld die elke vorm van dierlijke genetische manipulatie, voorzover die wordt uitgevoerd door een instituut van het ministerie van landbouw, ethisch zal toetsen. Andere onderzoeksinstituten zijn uitgenodigd zich daarbij aan te sluiten.
Tevergeefs, vooralsnog: onlangs maakte de firma Organon bekend dat ze, in samenwerking met de Amsterdamse Vrije Universiteit, het vrouwelijk hormoon FSH heeft laten produceren door cellen van een hamster. De vrouw die met het hormoon werd behandeld, beviel inmiddels van een gezonde baby.