Voor het eerst sinds jaren krijgen onderzoekers in Wageningen ‘eer toestemming om genetisch gemanipuleerde bacteriën in de grond te stoppen. In de toekomst moeten ze daar mais- en tarweplanten helpen schimmels en insekten te weerstaan.
ACHT JAAR geleden werden in Nederland voor het laatst genetisch gemanipuleerde bacteriën buiten het laboratorium in de grond gestopt. Utrechtse moleculair-celbiologen experimenteerden in het vrije veld met bacteriën waaraan een gen was toegevoegd dat de ijzeropname van planten moest bevorderen. Een jaar ervoor had het Wageningse Instituut voor Plantenziektekundig Onderzoek (IPO) al eens een voorzichtige poging gewaagd.
Hoewel die eerste proeven geen rampen hebben veroorzaakt, kwam aan het rijkelijk experimenteren met genetisch veranderde bodembacteriën toch snel en einde. Zorgen over een mogelijk ongebreidelde en onomkeerbare opmars van gemanipuleerde micro-organismen brachten zowel omwonenden van de proefvelden als de overheid aan het aarzelen. Een genetisch gemanipuleerde stier is immers gemakkelijker in het oog te houden dan miljarden bacteriën die zich op eigen houtje beginnen te vermenigvuldigen.
Deze week kreeg het Wageningse instituut, inmiddels ondergebracht onder de Dienst Landbouwkundig Onderzoek van het ministerie van landbouw, als eerste in Nederland weer toestemming om genetisch veranderde bacteriën in het open veld in de bodem te brengen. Tenminste – wanneer omwonenden daartegen geen steekhoudende bezwaren inbrengen. Tot 7 augustus kunnen protesten tegen de proef worden ingediend bij het ministerie van Vrom.
Pseudomonas
De Wageningse onderzoekers willen, net als in 1985, experimenteren met een stam van de bacterie Pseudomonas fluorescens. Het is een bacterie die van nature ccl in de bodem voorkomt – rond de wortels van gras-achtige gewassen als en tarwe bevat één gram aarde wel honderd miljoen exemplaren. De hoop is dat, door de bacterie uit te rusten met een gen dat stoffen maakt die giftig zijn voor schimmels of insektelarven, de gevoeligheid van gras-achtige gewassen voor zulke ziekteverwekkers kan worden teruggedrongen. Voordeel van deze methode zou zijn, dat niet de plant zelf, maar micro-organismen in de bodem daarvoor genetisch aangepast worden. Dat wat de consument op zijn bord terugvindt – afkomstig van de top van de stengel – zou onveranderd blijven. Dat omzeilt niet alleen allerlei regels voor genetisch gemanipuleerd voedsel, het voorkomt ook dat voorzichtige consumenten de produkten links laten liggen.
Zover is het overigens nog niet, benadrukt dr Dick van Elsas, projectleider van het IPO-onderzoek. De nu aangevraagde proef, die in september of uiterlijk oktober van start moet gaan, dient alleen nog om uit te zoeken of de methode zelf wel levensvatbaar is: komen de nieuw ingebrachte genen in de bodem wel voldoende tot expressie? Kunnen de gemanipuleerde bacteriën zich wel handhaven in de harde strijd om het bestaan? Of hebben de tegenstanders van zulke proeven toch gelijk, en verspreiden ze zich in de loop der jaren over veel grotere gebieden dan de bedoeling is?
Genen die werkelijk actief zijn tegen schimmels als Fusarium, of tegen larven van insekten als Tipula, ontbreken dan ook in de bacteriën die straks met zaad van wintertarwe in het proefveldje worden gestopt. Deze keer blijft het bij twee genen die alleen tot doel hebben om de bacterie na afloop van de proef weer te kunnen opsporen. Het ene gen maakt een stof die de bacteriën resistent maakt tegen het antibioticum ‘kanamycine’. Het andere zorgt ervoor dat ze lactose kunnen afbreken – een populaire methode om gemanipuleerde cellen in het laboratorium te laten oplichten te midden van onveranderde soortgenoten.
Het proefveld zal dit jaar nog geen indrukwekkende proporties aannemen. In de aanvraag die nu door het ministerie is goedgekeurd, kondigen de onderzoekers aan een akkertje van drie meter bij drie meter van gemanipuleerde Pseudomonas te willen voorzien. De toplaag van het akkertje wordt tevoren vermengd met een vloeistof waarin de bacterie is opgelost. Daarnaast zal de bacterie ook aan het tarwezaad worden toegevoegd.
Dat juist Pseudomonas als toekomstige schimmelbestrijder wordt beproefd, heeft alles te maken met bestaande eigenschappen van de bacterie. Zo komt hij eigenlijk alleen voor in de directe omgeving van de wortels van grasachtige planten. Daar waar zulke wortels ontbreken, of waar de plant is gerooid, sterft de bacterie snel af – de hoeveelheid neemt dan af van honderd miljoen tot minder dan honderd cellen per gram aarde. Dat maakt de kans dat de bacterie zich ongelimiteerd verspreidt klein, maar betekent tegelijk dat hij bij eventuele toepassingen elk jaar opnieuw moet worden toegediend.
Dat de bacterie zo van wortels van grasachtigen houdt, komt doordat die stoffen uitscheiden als proline, die specifieke genen tot activiteit kunnen aanzetten. De Wageningse onderzoekers hebben hun ‘detectie-genen’ net zo lang in Pseudomonas-bacteriën ingebouwd, tot ze een stam vonden waar die precies op de juiste plaats zitten. Als het goed is, komen de nieuwe genen dus alleen in actie wanneer de bacterie zich vlak bij een wortel bevindt.
Bezwaren
Het nieuwe experiment is niet oncontroversieel. Net als tegen veel andere veldproeven met genetisch gemanipuleerde gewassen heeft de Stichting Natuur en Milieu bezwaar gemaakt. Volgens dr Lucas Reijnders, zelf lid van de commissie die de veiligheidsmaatregelen rond de proef voorschrijft, wordt niet genoeg rekening gehouden met de gevolgen van eventuele verspreiding van de bacterie. Dat bezwaar wordt door de minister van Milieubeheer niet gedeeld – volgens hem hebben de onderzoekers aannemelijk gemaakt dat de veranderde bacterie het buiten het proefveld niet van zijn concurrenten zal winnen. Van de twee ingebrachte genen komt één al van nature voor, en aan de andere, die zorgt voor de afbraak van lactose, heeft de bacterie niets zolang hij niet ook over een ander gen beschikt, dat niet is ingebouwd.
Toch zal het proefveld, en een stuk akker van twintig bij dertig meter daaromheen, de komende jaren nauwkeurig in de gaten worden gehouden. Met vier methoden zal halfjaarlijks, zeker tot en met 1999, het aantal gemanipuleerde bacteriën worden geteld, tot de concentratie onder de detectiegrens van 100 cellen per gram grond is gezakt. Van Elsas: “Natuurlijk zal nooit met absolute zekerheid zijn te zeggen dat de populatie volledig is verdwenen. Als de concentratie maar tot onder een aanvaardbare detectiegrens is gezakt. We zijn er redelijk zeker van dat we het aantal levensvatbare bacteriën met een redelijke nauwkeurigheid en gevoeligheid kunnen meten.”
De onderzoekers zelf zullen pas tevreden zijn wanneer de proef een bevestigend antwoord geeft op drie vragen: worden de ingebrachte genen zo actief dat via deze methode later voldoende antischimmel en anti-larve-stoffen kunnen worden geproduceerd? Zijn er voldoende bacteriën aanwezig rond het topje van de wortel, waar de aanval van schimmels en larven het hevigst is? En, ten slotte, is de methode veilig, dat wil zeggen, verdwijnen de gemanipuleerde bacteriën snel genoeg nadat de tarwe is geoogst?
Voorlopig is een van de grootste zorgen echter de veiligheid van het proefveldje zelf. De vernieling van veldjes met genetisch gemanipuleerde gewassen, door een actiegroep met wisselende namen als ‘razende rooiers’ en ‘ziedende bintjes’, ligt de Wageningers nog vers in het geheugen. Wettelijke regels verbieden geheimhouding van het veldje – een groot hek en een bord met de tekst ‘verboden voor onbevoegden’ zal kwaadwillenden moeiteloos naar het proefterreintje leiden. Van Elsas: “We hopen natuurlijk dat er niets gebeurt. Maar we zullen er geen bewaker bij zetten.”