211service.com
Een schot in het donker
De begindagen van genetische manipulatie waren behoorlijk grof, vooral voor plantengenetici. Maar de technologie om genen die eigenschappen zoals plaagresistentie verlenen in planten in te voegen, heeft een revolutie teweeggebracht in de moderne landbouw. Tegenwoordig is een apparaat dat zijn oorsprong vindt in een strijd tegen ongedierte van een andere soort, verantwoordelijk voor vrijwel alle genetisch gemodificeerde soja- en maïsgewassen die in de Verenigde Staten worden verbouwd. Het wordt het genenpistool genoemd.
Het begon allemaal in 1983, toen plantenveredelaar John Sanford aan de Cornell University zich tot biotechnologie wendde in zijn zoektocht naar een kortere weg voorbij het langdurige en willekeurige kruisbestuivingsproces dat gewoonlijk wordt gebruikt om nieuwe planten te creëren. Maar het was een uitdaging om de dikke celwanden van een plant te penetreren om nieuwe genen voor specifieke, gewenste eigenschappen af te leveren. Terwijl hij oorlog voerde tegen een eekhoornplaag in de achtertuin met een BB-pistool, dacht Sanford eraan een soortgelijk wapen te gebruiken om genen door de celwanden te schieten. Hij benaderde Edward Wolf en Nelson Allen, ingenieurs bij Cornell's Nanofabrication Facility, voor hulp bij het ontwerpen van projectielen om het DNA af te leveren. Het duo besloot dat microscopisch kleine deeltjes wolfraam konden worden gecoat met de gewenste genen en rechtstreeks in de cellen konden worden geschoten met een pistool. Voorafgaande tests hadden betrekking op een gewoon luchtpistool.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van december 2001
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Theodore Klein, een postdoc in het laboratorium van Sanford, testte het schema op het eerste onderwerp: een ui. Maar omdat de onderzoekers de luchtstoten van het pistool niet konden beheersen - de deeltjes drongen niet door de cellen of vernietigden ze - lieten vroege proeven vaak de laboratoriumwanden spetteren met stukjes ui. Het team van Sanford ontwikkelde vervolgens een apparaat om .22-kaliber buskruitladingen te gebruiken die hogere snelheden en minder schokken opleverden. In dit systeem stortte een speciaal ontworpen plastic kogel door de geweerloop en bedekte zichzelf met de pellets. Aan het uiteinde van de loop sloeg de kogel tegen een metalen plaat, waardoor de deeltjes met hoge snelheid door een klein gaatje in de plaat de cellen in vlogen. Binnen enkele maanden werkten de uienexperimenten. Halverwege de jaren tachtig had het team ook vreemde genen in tabak, tarwe en sojabonen gestopt.
In 1990 verkocht Cornell de rechten op de technologie aan DuPont. Sindsdien hebben genenpistolen verschillende verfijningen ondergaan, waardoor ze veel nauwkeuriger zijn geworden. Ondertussen ontwikkelden onderzoekers van Monsanto, de Universiteit van Washington in St. Louis en de Universiteit Gent in België een concurrerende methode die een bacterie gebruikt om DNA in plantencellen te injecteren. Plantgenetici gebruiken beide methoden nu ongeveer even vaak om gewassen genetisch te modificeren.