211service.com
Gene-bewerkte runderen hebben een grote fout in hun DNA
Een koe en haar vaars Alison Van Eenennaam, UC Davis
Zij waren de posterdieren voor de revolutie van gen-editing, die in het volgende verhaal verscheen verhaal . Door slechts een paar letters DNA aan het genoom van melkvee toe te voegen, had een Amerikaans startend bedrijf een manier bedacht om ervoor te zorgen dat de dieren geen lastige hoorns kregen.
Voor Recombinetics - het genbewerkingsbedrijf in St. Paul, Minnesota dat het hoornloze vee maakte - waren de dieren de boodschappers van een nieuw tijdperk van betere, snellere, moleculaire landbouw. Ditzelfde resultaat kan worden bereikt door te fokken op het erf, verklaarde Tammy Lee Stanoch, de toenmalige CEO van het bedrijf, in 2017. Dit is precisieveredeling.
Behalve dat het niet zo was.
Wetenschappers van de Food and Drug Administration die de genoomsequentie van een van de bewerkte dieren, een stier genaamd Buri, van naderbij bekeken, hebben ontdekt het genoom ervan bevat een stuk bacterieel DNA, waaronder een gen dat antibioticaresistentie verleent.
De onbedoelde toevoeging van DNA van een andere soort vond plaats tijdens het genbewerkingsproces zelf, zegt de overheid. Het bedrijf bleef onopgemerkt, zelfs toen het de dieren aanprees als 100% runderen en de FDA aanviel omdat het zei dat de dieren überhaupt gereguleerd moesten worden.
Het was niet iets dat we hadden verwacht, en we hebben er ook niet naar gezocht, zegt Tad Sontesgard, CEO van Acceligen, een dochteronderneming van Recombinetics die eigenaar is van de dieren. Hij zegt dat er een meer volledige controle had moeten plaatsvinden.
De blunder is een tegenslag voor Recombinetics, wiens baanbrekende prototypes van gen-bewerkte dieren zowel hittebestendig vee als varkens omvatten die nooit de puberteit bereiken. Het is ook een staking tegen pogingen om van dergelijke genbewerking een routinepraktijk te maken in de voortplanting van dieren. Al die tijd had Recombinetics luidruchtig bezwaar gemaakt tegen toezicht door de FDA, die gen-bewerkte dieren categoriseert als nieuwe medicijnen die uitgebreid moeten worden getest en goedgekeurd. Het lobbyde zelfs bij de Trump-regering om het toezicht aan de gezondheidsinstantie te ontnemen en zei dat het een boerenerfrevolutie tegenhield.
Maar genbewerking is nog niet zo voorspelbaar of betrouwbaar als promotors zeggen. In plaats daarvan kan de procedure, die bedoeld is om precieze veranderingen in het DNA aan te brengen, aanzienlijke onverwachte veranderingen introduceren zonder dat iemand het merkt. Naarmate de technologie voor het bewerken van genen evolueert, neemt ook ons begrip van de onbedoelde veranderingen die het teweegbrengt toe, schreven de FDA-wetenschappers, geleid door Alexis Norris en Heather Lombardi, in een krant die ze in juli uitbrachten . Ze denken dat fouten bij het bewerken van genen te weinig worden gerapporteerd en een blinde vlek zijn voor wetenschappers.
Het risico van lukrake engineering is niet alleen voor boerderijdieren. Genome-editing behandelingen om zeldzame ziekten te genezen worden getest op mensen en het is mogelijk dat patiënten ongeplande genetische mutaties krijgen. Onbedoelde gevolgen zijn met name een punt van zorg in verband met pogingen om menselijke kinderen vóór de geboorte aan te passen met genbewerking - zoals vorig jaar voor het eerst in China gebeurde.
Onafhankelijke wetenschappers hebben nog steeds niet de kans gehad om te bevestigen of de Chinese kinderen - tweelingmeisjes - ook onbedoelde fouten in hun DNA hebben. Dit jaar heeft de Wereldgezondheidsorganisatie zei verdere pogingen om gen-bewerkte mensen te maken zouden onverantwoordelijk zijn, deels vanwege technische onzekerheid.
Beroemde runderen
Om zijn hoornloze koeien te maken, begon Recombinetics met huidcellen van Holstein-melkstieren. Dat is waar de bacteriële genen binnenkwamen: om DNA-instructies aan de cel over te brengen, gebruikte het bedrijf, tijdens werk dat in 2013 werd uitgevoerd, plasmiden - een soort circulair mini-chromosoom dat aanwezig is in bacteriën.
De plasmiden (die bedoeld waren om slechts tijdelijk te blijven bestaan) bevatten DNA-instructies voor zowel de genetische bewerkingstool (bekend als TALEN's) als de genetische verandering zonder hoorns, gevonden in andere rassen, en waarbij ongeveer 200 genetische letters worden uitgewisseld. Later werden bewerkte huidcellen gebruikt in een kloonprocedure om twee nieuwe dieren te genereren, Buri en Spotigy genaamd. Dit waren kopieën van de originele stieren, maar ze kregen geen hoorns.
Het hoornloze vee, geboren in 2015, werd al snel beroemdheden die genen bewerken. Terwijl Spotigy werd gedood om zijn weefsels te analyseren, leefde Buri lang genoeg om ongeveer 17 nakomelingen te verwekken, die zijn verdeeld over faciliteiten aan de Universiteit van Californië, Davis, en een boerderij in Australië. Een hoornloze dochter koe poseerde voor de cover van Bedrade in april.
We weten precies waar het gen heen moet, en we plaatsen het op de exacte locatie, Recombinetics executives vertelde Bloomberg in 2017. We hebben alle wetenschappelijke gegevens die bewijzen dat er geen off-target effecten zijn.
Eet de dieren
Gedeeltelijk omdat het het niet eens was met de regelgeving, heeft het bedrijf nooit formele goedkeuring nagestreefd voor het hoornloze vee in de VS. Echter, haar medewerker aan de Universiteit van Californië, Davis, veterinaire wetenschapper Alison Van Eenennaam, opende vorig jaar een dossier over de dieren bij de FDA, zegt ze, om informatie met het agentschap te verhandelen.
Volgens Sontesgard koos Van Eenennaam er vervolgens voor om het denken van de FDA te testen door te vragen of een deel van de overtollige dieren met genetische manipulatie die ruimte innemen in de Davis-faciliteit, naar een slachthuis konden gaan, waar ze tot steaks en hamburgers zouden worden verwerkt.
Sontesgard noemt het bod om een voedselvrijstelling te winnen een poging om de standpunten van de FDA te beoordelen. Alison was benieuwd of de dieren als voer zouden worden goedgekeurd. Ik zei: 'Oké, je kunt een kans maken', zegt Sontesgard. Als ze oké hadden gezegd, was dat een mooie uitkomst geweest, en als ze nee hadden gezegd, moesten ze een logische redenering bedenken. Ik wilde gewoon niet dat ze verloren gingen, want er is echt niets mis mee.
Sontesgard denkt dat de dieren veilig zijn om te eten, met of zonder het plasmide.
Van Eenennaam had financiële factoren voor ogen. Het kost 60 cent per pond om proefdieren, die ongeveer een ton wegen, te verbranden, wat ze als een grote uitgave beschouwt voor haar universitaire programma. Je kunt ze beter als hamburger verkopen.
Maar in maart was een bio-informaticus van de FDA die tests uitvoerde op het genoom van de stieren gestruikeld over de aanwezigheid van het plasmide - het was op de een of andere manier geïntegreerd in het genoom van Buri. Ambtenaren van het Agentschap regelden die maand een telefonische vergadering om het slechte nieuws te verbreken, zegt Van Eenennaam. De dieren bevatten bacteriële genen en waren per definitie GGO's.
We waren verrast, maar als je nieuwe informatie krijgt, ga je door, zegt Van Eenennaam. Dat is wat de wetenschap doet. Ze zegt dat de helft van Buri's nakomelingen naar verwachting ook de bacteriegenen hebben geërfd.
Het lijkt misschien moeilijk uit te leggen waarom het bedrijf en UC Davis de bacteriële genen niet zagen, die direct naast hun 'geen-hoorns'-bewerking in het genoom van de dieren terechtkwamen. Om DNA te bestuderen, moeten onderzoekers echter eerst beslissen welke bits ze moeten isoleren of controleren - in feite kijken ze vaak in het licht van de lamp, een proces dat aannames en vooroordelen introduceert, volgens de FDA-wetenschappers.
Het is niet duidelijk of het bacteriële DNA een groter risico vormt. Het is onwaarschijnlijk dat het de koe of een persoon die het eet, beïnvloedt; in plaats daarvan is de zorg dat het antibioticumresistentiegen kan worden opgenomen door een van de miljarden bacteriën die aanwezig zijn in de darm of het lichaam van een koe. John Heritage, een gepensioneerd microbioloog van de Universiteit van Leeds, zegt dat hij geen grote kans ziet dat het gen verder springt, maar zegt dat de aanwezigheid ervan in een koe onvoorspelbare kansen kan creëren om het te verspreiden.
De ontdekking dat sommige van de hoornloze dieren ongewenst DNA van een andere soort hebben, heeft hun lot bezegeld. Niemand zal nu de wettelijke goedkeuring voor hen krijgen. Nu al regelgevers in Brazilië een herzien verzoek afgewezen door Recombinetics verbonden met de dieren, bevestigde Sontesgard.
Het is nieuw DNA, dus precies daar dat het in het hele ggo-debat gooit, zegt Van Eenennaam. Ik maak me er geen zorgen over vanuit het oogpunt van voedselveiligheid, maar regelgeving - nou ja, je zou het niet eens proberen. Het is geen product dat vooruit zou gaan.
Van Eenennaam zegt dat UC Davis sinds de ontdekking door de FDA drie van de vijf mannen die op zijn boerderijen woonden, heeft verbrand. Het dier dat voor de cover van Wired poseerde is drachtig en wordt voorlopig gespaard.