Ontmoet de vrouw die CRISPR gebruikt om volledig mannelijke terminator-runderen te fokken

Aleksandra Domanovic en Spencer Lowell

Een afgestudeerde student wachtte op Alison Van Eenennaam in de deuropening van haar laboratorium aan de Universiteit van Californië, Davis. Als Australische geneticus brengt ze dagen op de weg door met critici van Monsanto's genetisch gemodificeerde sojabonen, verschijnt ze in documentaires en vertelt ze het publiek waarom genetische modificatie veilig is.

Haar wetenschappelijke werk heeft echter betrekking op vee. Nu, toen de student, Joey Owen, iets in haar oor fluisterde, slaakte ze een hartelijke... Jaaaaa in haar Down Under-teken. We hebben een inloop!

Na een jaar proberen, had het lab zojuist de tool voor het bewerken van genen CRISPR gebruikt om een ​​gen toe te voegen met de naam SRY aan sommige runderhuidcellen. En SRY is geen gewoon stukje DNA. Helemaal op zichzelf, de aanwezigheid van SRY kan ervoor zorgen dat een vrouw in wezen mannelijk blijkt te zijn - met grotere spieren, een penis en testikels (hoewel ze niet in staat zijn om sperma te maken).

Dit is geen normale dag in het lab, zei Van Eenennaam.

Technologie voor het bewerken van genen heeft een groot potentieel bij landbouwhuisdieren. Het is gebruikt om varkens immuun te maken voor virussen en schapen waarvan de wol langer groeit. Van Eenennaam nam deel aan een succesvolle poging om melkkoeien te bewerken om hun hoorns te elimineren.

Nu, in het project dat ze Boys Only noemt, wil ze een stier creëren die alleen mannelijke nakomelingen zal verwekken: ofwel normale stierkalveren of kalveren met twee X-chromosomen, maar ook de mannelijke nakomelingen. SRY . Helemaal geen vrouwtjes.

Dat zou waardevol zijn voor runderboeren, denkt ze, omdat mannetjes groter en sneller worden. Het is zoveel meer biefstuk. Rundvlees is nu al het meest waardevolle landbouwproduct van Amerika. Stel je voor, zegt ze, CRISPR-stieren die door de weilanden zwerven, de kansen op mannelijkheid scheeftrekken en de industrie efficiënter maken.

Daarom strijd ik voor innovatie in de dierfokkerij, zegt ze. Zijn vrij , als je eenmaal de genetische verbetering hebt aangebracht.

Regelgevende problemen

Van Eenennaam is een groot voorstander van ggo's in al hun vormen. In een geschil waarbij anti-ggo-moeders zich hebben georganiseerd om te beweren dat het voedsel onveilig is, heeft ze aarzelt niet om erop te wijzen dat ze ook een moeder is. In 2014 overwon ze, samen met de hoofdwetenschapper van Monsanto, sceptici in een... openbare discussie bijgewoond door wetenschappelijke persoonlijkheid Bill Nye.

Het ggo-debat heeft ironisch genoeg zijn meest huiveringwekkende effecten gehad op dierwetenschappers zoals Van Eenennaam, die de titel coöperatieve extensiespecialist draagt. Het is de taak om praktische wetenschappelijke knowhow te verspreiden onder boeren. Toch blijkt dat bijna onmogelijk om te doen. Slechts één enkele gen-gemodificeerde soort - een supersnelgroeiende zalm - is ooit goedgekeurd voor consumptie in de VS.

Wetenschappers hoopten dat het bewerken van genen een lichtere aanraking zou krijgen van regelgevers, waardoor nieuwe ideeën in de voedselketen zouden worden versneld. Maar in januari 2017, als een van de laatste daden van de regering-Obama, zei de Amerikaanse Food and Drug Administration dat ze van plan was CRISPR-bewerkte dieren te behandelen alsof het nieuwe medicijnen waren, waarvoor uitgebreide en kostbare veiligheidsstudies nodig waren.

De voorgestelde regels zetten een enorm regelgevend blok op het gebruik van deze techniek voor het bewerken van genen bij dieren, zegt Van Eenennaam, die een zeven-en-een-halve pagina tellende brief met één regelafstand aan de FDA afvuurde en de beslissing in twijfel trok.

Bedrijven lobbyen nu bij de Trump-administratie om de regels te vernietigen en gen-bewerkte dieren ongereguleerd te verklaren. Ze hebben het Witte Huis gewaarschuwd dat de VS achter landen als Argentinië en Brazilië zou kunnen komen te staan.

Sommigen verwachtten zelfs dat president Donald J. Trump de verandering deze week zou aankondigen tijdens een live toespraak tot boeren in Nashville. In plaats daarvan deed Trump een meer algemene belofte over 'het stroomlijnen van regelgeving die de allernieuwste biotechnologie heeft geblokkeerd, waardoor onze boeren de vrijheid krijgen om te innoveren, te bloeien en te groeien'.

Terminator-zaad

De komst van CRISPR - een nieuw soort moleculaire schaar die DNA precies kan knippen - heeft het veel gemakkelijker gemaakt om de genen van zowat elk organisme te veranderen. Maar de angst voor op hol geslagen technologie betekent dat het gemakkelijker is om financiering te winnen om de risico's en gevaren van CRISPR te bestuderen dan er iets nuttigs mee te doen.

Van Eenennaam kreeg de financiering voor het veeproject namelijk van a Programma van het Amerikaanse ministerie van landbouw kijken naar de mogelijke gevaren van gen-gemodificeerde organismen. De afdeling wil manieren om genetisch gemodificeerde organismen, waaronder meervallen en populieren, te steriliseren, zodat hun DNA-modificaties zich niet verspreiden naar wilde verwanten.

Omdat dieren mannelijk zijn geworden door SRY waarvan wordt verwacht dat ze steriel zijn, zullen ze de genetische verandering of andere DNA-veranderingen die eraan verbonden zijn niet doorgeven. Dat biedt een vorm van genetische inperking.

Het is eigenlijk 'terminator'-technologie, zegt Van Eenennaam, verwijzend naar een idee dat ooit door landbouwreuzen werd geopperd om planten te maken met steriele zaden, zodat boeren ze niet konden verzamelen en opnieuw planten. Dat was de lijn die we voerden om het gefinancierd te krijgen.

Het oorspronkelijke terminatorvoorstel bleek controversieel. Zozeer zelfs dat in 1999 Monsanto beloofde nooit steriele genetisch gemodificeerde planten te commercialiseren . (In plaats daarvan tekenen boeren contracten waarin ze overeenkomen om geen zaden te bewaren.) Hoewel het idee werd opgegeven, bleek het berucht genoeg te zijn dat GGO-critici er nog steeds over praten.

Verwant verhaal

Verwant verhaal Wetenschappers hebben gen-bewerkte varkens gefokt die vrij zijn van virussen die een potentieel gezondheidsrisico voor mensen vormen.

Ik haat het om die term te gebruiken, omdat activisten altijd hebben gezegd 'Oh mijn God, Monsanto gebruikt terminatortechnologie' en dat hebben ze nooit gedaan. zegt Van Eenennaam. Ik wil een meer genuanceerde discussie over deze technologie hebben, in plaats van alleen maar dezelfde oude, oude ... Dat is net zoiets als: 'Ugh, schiet me neer.' We worden geblokkeerd om deze technologieën te gebruiken vanwege de discussie over de gewassen.

vervangende mannen

Omdat vee wordt gemerkt, gebrandmerkt, bijeengedreven en geslacht, en niet alleen traag om zich voort te planten, behoren ze eigenlijk tot de minst waarschijnlijke organismen die een genetische ontsnapping veroorzaken. Het langetermijndoel van Van Eenennaam is om de rundvleesproductie efficiënter te maken. Mannetjes geven meer vlees dan vrouwtjes en worden niet zwanger of worden loops. Ze denkt dat de ersatz-mannetjes ongeveer 15 procent efficiënter zouden moeten zijn in het omzetten van gras en graan in spieren dan vrouwtjes.

Om ze te maken, richt haar lab zich op SRY , ook wel testisbepalende factor genoemd. Bij zoogdieren kan dit gen op zichzelf bepalen of een dier fysiek mannelijk is. Zoals je zou verwachten, bevindt het zich normaal gesproken op het Y-chromosoom.

Soms springt het gen echter van nature naar het X-chromosoom. Het kan mensen overkomen. In 1992 begon het Internationaal Olympisch Comité vrouwelijke atleten te testen op: SRY , vinden over 13 gevallen onder meer dan 5.000 vrouwen, hoewel verplichte geslachtstests later werden verlaten als opdringerig en mogelijk oneerlijk.

Tot nu toe is er nog nooit een van een vrouw die een mannelijke runder is geworden, gevonden om op natuurlijke wijze te herbergen SRY . Owen, haar studente, denkt dat het zo had kunnen gebeuren zonder dat iemand het door had: de meeste mannelijke runderen worden toch gecastreerd.

Van Eenennaams lab wil een stier maken met een extra kopie van SRY bewerkt op zijn X-chromosoom, zodat eventuele dochters ermee eindigen. De dag dat ik er was, meldde Owen de eerste stap: toevoegen SRY aan een X-chromosoom in mannelijke huidcellen. Om een ​​levende stier te maken, moet Van Eenennaam een ​​soortgelijke bewerking maken in een runderembryo. Lukt dat niet, dan kan ze een huidcel in Owens petrischaaltje gebruiken om door middel van klonen een stier te maken.

Veefokkers hebben al een manier om alleen mannetjes te maken. Omdat een zaadcel met een Y-chromosoom iets minder DNA heeft dan zijn X-tegenhanger en dus lichter is, kan stiersperma dat deze cellen bevat, op gewicht worden gescheiden. Volledig mannelijk sperma wordt verkocht in catalogi.

Maar terminator-bulls zouden een betere oplossing kunnen zijn. Kunstmatige inseminatie wordt bij slechts ongeveer 4 procent van het vleesvee gebruikt vanwege de inspanning die het kost om over het gebied te zwerven, koeien te verzamelen en ze drachtig te krijgen. Van Eenennaam denkt dat haar stieren alleen voor mannen goedkoper zijn.

Een stier kan het veel beter dan wij, zegt ze. En hij geniet er veel meer van.

Verduidelijking: Een zin waarin wordt vermeld dat Alison Van Eenennaam zelf een moeder is, is gewijzigd ten opzichte van de oorspronkelijke versie om een ​​dubbelzinnige formulering op te lossen.

zich verstoppen