Gemanipuleerde planten blijken menselijke eiwitten via hun wortels te kunnen uitscheiden. Alleen het water uit de pot hoeft nog te worden afgetapt.
NEE, HIJ DENKT niet dat bacteriën nu het veld kunnen ruimen als producenten van medicinale eiwitten. Maar dat genetisch gemanipuleerde planten een geduchte concurrent worden, is volgens Bauke Oudega, hoogleraar microbiologie aan de Vrije Universiteit, wel duidelijk. “Nog meer dan nu zullen fabrikanten bekijken of ze hun eiwitten door bacteriën, schimmels, planten of zoogdieren laten maken.”
De overwinning voor de plantenwereld werd vorige week gemeld door een team van Amerikaanse en Oekraïense onderzoekers. In Nature Biotechnology (dl. 17, p. 466) beschreven zij een tabaksplant die zo was gemanipuleerd dat zijn wortels menselijke enzymen afscheidden. Om de eiwitten te oogsten, hoefden de onderzoekers alleen het water uit de grond maar af te tappen.
De vinding opent de weg naar kassen waar, met duizenden tegelijk, genetisch veranderde planten kostbare eiwitten voor medische en andere toepassingen fabriceren. Volgens sommigen zou dat aanzienlijk goedkoper en eenvoudiger zijn dan de bestaande alternatieven: miljoenen opgekweekte bacteriën of een kudde genetisch gemanipuleerde en gekloonde koeien.
Eiwitten produceren met behulp van genetisch gemanipuleerde organismen is voor fabrikanten inmiddels de gewoonste zaak van de wereld. Van vetoplossende enzymen in het waspoeder tot vaccins tegen geelzucht, als er biologisch actieve stoffen moeten worden gefabriceerd zijn levende organismen de onbetwiste marktleiders.
Aan de basis van dit succes stonden bacteriën. Ze zijn genetisch gemakkelijk te veranderen, en voor een vat vol is een warm bad met voedingsstoffen genoeg. Alle bacteriën in zo’n vat zetten dan binnen 24 uur een paar kilo kostbare eiwitten in elkaar – een capaciteit die niet eenvoudig is te evenaren. Maar bacteriën hebben ook nadelen: de eiwitten die ze produceren zijn meestal net iets anders dan bedoeld. Bovendien blijven het potentiële ziekmakers, die naast de industriële opdracht ook hun eigen, soms giftige stoffen blijven maken. Dat maakt het nodig om het eindproduct te zuiveren voor ze als medicijn dienst mogen doen.
Ook zoogdieren, zoals de dochters van de stier Herman of de nichtjes van het schaap Dolly, zijn niet zonder risico. Eiwit uit hun melk is wel van betere kwaliteit, maar er kunnen onverwachte virussen of allergie-opwekkende bestanddelen in schuil gaan. Planten, meende onderzoeker Ilya Raskin van Rutgersuniversiteit in het Amerikaanse New Brunswick, zijn het antwoord op al die problemen: ze zijn goedkoop en gemakkelijk in grote hoeveelheden te verbouwen en leveren hoogwaardige eiwitten af zonder verborgen virussen. Jammer alleen dat ze de eiwitten opslaan in zaden of bladeren, waaruit ze maar moeilijk zijn te winnen.
Raskin maakte daarom een tabaksplant die de eiwitten niet opslaat, maar via zijn wortels uitscheidt in het water van een hydrocultuur. Per dag produceerde elke gram wortel van zijn plant twintig microgram van een eiwit uit de menselijke placenta. Dat is nog niet zoveel – voor een paar kilo eiwit zou de Arena een zomer lang met tabaksplanten moeten worden ingezaaid – maar Raskin is ervan overtuigd dat die opbrengst nog flink omhoog kan.
“Het lijkt zeker uitvoerbaar,” denkt ook Oudega, “al zullen plantenwortels nooit de snelheid van een micro-organisme halen.” Er is dus nog hoop – voor bacteriën én microbiologen.