211service.com
Op de hoorns van het GGO-dilemma
Vier jaar geleden zag Scott Fahrenkrug een ABC News-segment over het onthoornen van melkkoeien, een pijnlijke procedure die de dieren veiliger maakt om te hanteren. De wankele undercovervideo toonde een zwart-witte Holstein-vaars die kreunde en bokte terwijl een boerenknecht zijn horens afbrandde met een heet strijkijzer.
Fahrenkrug, toen een moleculair geneticus aan de Universiteit van Minnesota, dacht dat hij een manier had om het probleem op te lossen. Hij kon koeien maken zonder hoorns. Hij zou boeren geld kunnen besparen. En door het meest onaangename geheim van de zuivelindustrie te elimineren, zou hij zelfs een public relations-succes kunnen behalen voor genetische manipulatie.
De technologie die volgens Fahrenkrug dit allemaal zou kunnen, wordt genome editing genoemd (zie Genome Surgery en Genome Editing). Een snelle, nauwkeurige nieuwe manier om DNA te veranderen, het heeft biotechnologische laboratoria doorkruist. Onderzoekers hebben het gebruikt om de genen van muizen, zebravissen en apen te veranderen, en het wordt getest als een manier om menselijke ziekten zoals HIV te behandelen (zie Kan gentherapie HIV genezen?).
Bij vee biedt genbewerking een aantal buitengewone mogelijkheden. Bij zijn opstart Recombinetica , gevestigd in St. Paul, Minnesota, denkt Fahrenkrug dat hij blauwgebande melkstieren kan maken met eigenschappen die normaal niet bij die rassen voorkomen, maar die wel bij andere runderen voorkomen, zoals gebrek aan hoorns of resistentie tegen bepaalde ziekten. Een dergelijke moleculaire veredeling, zegt hij, zou dezelfde effecten bereiken als de natuur, alleen veel sneller. Kortom, een dier kan worden aangepast om de allerbeste genen te hebben die zijn soort kan bieden.
Dat zou de wereldwijde veehouderij op zijn kop kunnen zetten. Bedrijven zouden deze dieren kunnen patenteren, net als genetisch gemodificeerde sojabonen of maïs. Ondernemers staan ook klaar om de Amerikaanse Food and Drug Administration uit te dagen, die nog nooit een GGO-voedseldier heeft goedgekeurd. Ze zeggen dat het bewerken van genen niet gereguleerd moet worden als het alleen wordt gebruikt om eigenschappen binnen een soort om te wisselen. We hebben het over genen die al bestaan in een soort die we al eten, zegt Fahrenkrug.
Het gebruik van de technologie blijft experimenteel en ver van de voedselketen. Maar sommige grote veredelingsbedrijven beginnen te investeren. Er kan een kans zijn voor een andere dialoog over publieke acceptatie en andere regelgeving, zegt Jonathan Lightner, R&D-chef van het Britse bedrijf Geslacht , 's werelds grootste fokker van varkens en runderen en heeft een deel van het laboratoriumonderzoek van Recombinetics betaald. Dit is geen gloeiende vis. Het is een koe waarvan de hoorns niet hoeven te worden afgesneden.
GGO-buste
Tot op heden zijn GGO-voedseldieren een complete mislukking geweest. Nadat in de jaren zeventig de eerste muizen verschenen die genetisch gemanipuleerd waren met viraal DNA, volgde een parade van andere gemodificeerde dieren, waaronder schapen die extra wol kweken dankzij een muizengen, geiten waarvan de uiers spinrag maakten en zalm die twee keer zo snel rijpt als normaal . Maar zulke transgenen - dieren die genen van andere soorten bevatten - kwamen meestal nooit van experimentele boerderijen af.
Tegenstanders van genetisch gemodificeerde organismen (GGO's) verzamelden miljoenen handtekeningen om frankenfoods te stoppen, en de FDA heeft de goedkeuring van dergelijke dieren als voedsel uitgesteld. AquaBounty Technologies, het bedrijf dat de snelgroeiende transgene zalm maakte, heeft 18 jaar en 70 miljoen dollar besteed aan het opruimen van de vis. Twee jaar geleden heeft de Universiteit van Guelph, in Ontario, haar kudde enviropigs geëuthanaseerd, geconstrueerd met een E coli gen, zodat ze minder fosfor uitpoepen, nadat ze de hoop op overtuigende regelgevers hadden opgegeven.
Meer vlees: Het genoom van de Nelore-stier rechts is bewerkt om 30 procent meer spiervezel te produceren.
Genome editing kan ook worden gebruikt om transgene dieren te maken. Maar koeien die zijn bewerkt om hoornloos te zijn, zouden geen DNA van een andere soort hebben, alleen DNA van een ander runderras. Dat is wat ondernemers hopen dat er een maas in de regelgeving ontstaat. De FDA-voorschriften voor genetisch gemanipuleerde dieren, uitgegeven in 2009, anticipeerden niet op genbewerking en dekken deze naar de mening van Fahrenkrug mogelijk niet.
In antwoord op vragen van MET Technologie beoordeling , was de FDA het ermee eens dat haar regels destijds betrekking hadden op de technologie. Maar het bureau zegt dat het zich het recht voorbehoudt om ook het bewerken van genen te reguleren. We overwegen zorgvuldig de juiste regelgevende benadering voor producten die met deze technologie zijn gemaakt, maar hebben nog geen beslissingen genomen, zei woordvoerster Theresa Eisenman van het bureau.
Om hoornloze melkkoeien te maken, zegt Fahrenkrug, heeft hij de genetische sequentie opgezocht die ervoor zorgt dat Angus-runderen, een rundvleesras, geen hoorns hebben. Volgens het recept zonder hoorns van de natuur, gebruikte hij in zijn laboratorium een methode voor het bewerken van genen, TALENs genaamd, om het in de huidcellen van een gehoornde Holstein-stier te introduceren. In totaal heeft hij 10 DNA-letters verwijderd en in plaats daarvan 212 toegevoegd. Sommige van die cellen werden vervolgens door klonen omgezet in embryo's en gebruikt om verschillende koeien te impregneren. Fahrenkrug verwacht binnen enkele weken de eerste van een aantal hoornloze kalveren. Hij weigerde te zeggen waar ze werden vastgehouden, daarbij verwijzend naar het risico van sabotage door dierenrechten- of anti-ggo-activisten.
Doodsbang
Elk genetisch gepruts aan de voedselvoorziening kan tegenstand oproepen, maar Fahrenkrug hoopt dat het visioen van een hoornloze koe mensen de dingen op zijn manier kan laten zien. Dierenrechtenactivisten haten ggo's. Maar ze hebben meer een hekel aan onthoornen. Boeren doen het alleen omdat het moet. Douglas Keeth, een investeerder in Recombinetics, zegt dat zijn overgrootmoeder door een melkkoe werd doodgestoken. Toen ik een jonge man was die op een boerderij werkte, onthoornden we vee met mechanische middelen. Je stuurt 100 ossen en, nou ja, het is een verdomde puinhoop, zegt hij. Dat wil je toch niet op tv laten zien.
Hoewel niet alle runderen hoorns hebben, hebben de meeste Holsteins dat wel. Volgens de Holstein Association USA hebben alle 30 van de best beoordeelde Holstein-stieren in de VS hoorns. Sperma van deze kampioenstieren, die worden gewaardeerd voor het verwekken van nakomelingen die gigantische hoeveelheden melk produceren, wordt ingevroren en over de hele wereld verscheept. Na meer dan een eeuw selectief fokken, produceert de gemiddelde melkkoe in de VS 23.000 pond melk per jaar (vergeleken met ongeveer 5.000 pond voor een gewone koe).
Met Holsteins die melkrecords verbreken, is elke poging om nuttige nieuwe eigenschappen te mengen door te paren een uitdaging. Dat komt omdat het kruisen van een recordmelker met een kleiner dier zijn stamboom zal verdunnen, zegt Lightner, wiens bedrijf vorig jaar voor 177 miljoen dollar aan bevroren stierensperma verscheepte. Het kan meerdere generaties kruisen kosten om weer een echte melkkampioen te worden.
Genbewerking daarentegen is snel en nauwkeurig. Vorig jaar, in samenwerking met het Roslin Institute en Texas A&M University, Fahrenkrug gemakkelijk creëerde Braziliaans Nelore-runderen met verhoogde spiermassa . Hij deed dat door aan Nelore-embryo's een spierversterkende mutatie toe te voegen die van nature voorkomt bij rassen als Belgian Blues, hoewel het nog nooit eerder was gezien bij slanke, hittetolerante Nelores. De bewerking bestaat uit het verwijderen van 11 DNA-letters van een enkel gen, waardoor de productie van een spierregulerend eiwit dat myostatine wordt genoemd, wordt verminderd. Lightner zegt dat zulke prestaties de reden zijn waarom Genus is begonnen met het uitvoeren van onderzoek naar genbewerking. We hebben de mogelijkheid voor genetische manipulatie bij dieren in geen enkele mate gerealiseerd, zegt hij. Maar deze nieuwe benaderingen waarmee we eigenschappen kunnen verplaatsen, kunnen transformerend zijn.
De ideeën van Fahrenkrug hebben ook de aandacht van melkveehouders getrokken. De technologie is erg cool, zegt Tom Lawlor, hoofd R&D van de Holstein Association USA. Maar hij zegt dat melkproducenten bang zijn voor genetische manipulatie. De technologie ziet er zeker veelbelovend uit en lijkt te werken, maar we zouden het langzaam in plaats van snel invoeren uit angst dat de consument het verkeerde idee zou krijgen, zegt hij. We worden doodsbang, omdat ons product melk is, en het is gezond.
Ook de conventionele veredeling is dankzij DNA-testen veel nauwkeuriger geworden. In juli van dit jaar start een internationale samenwerking die zichzelf de 1.000 Bull Genomes-project had het DNA van 234 melkstieren gedecodeerd, waaronder Zwitserse Fleckviehs, Holsteins en Jerseys. Fokkers kunnen nu de genen van een dier bij de geboorte nauwkeurig bepalen. Een resultaat is dat een paar hoornloze stieren nu al de topstatus naderen. Dat laat Lawlor onzeker of er veel behoefte is aan genbewerking.
Gepatenteerd vee
In januari diende Fahrenkrug een octrooiaanvraag in om aanspraak te maken op elk dier waarvan de genen zijn bewerkt om hun hoorns te verwijderen. De dreiging van patenten op vee heeft sommige boeren gealarmeerd die al verontrust zijn door patenten op zaden. Ze zouden sperma van mijn stier kunnen nemen, het gen-edit, het patenteren, en de boer wordt helemaal genaaid, zegt Roy MacGregor, die hoornloos vee fokt in Peterborough, Ontario. Ze mogen niet worden toegestaan.
Anti-ggo-campagnevoerders hoeven ook niet ver te zoeken naar redenen om genbewerking te bekritiseren. Er zijn gemakkelijke doelen, zoals een strategie die Fahrenkrug bedacht om te voorkomen dat vee geslachtsrijp wordt. Dat maakt het misschien sneller om ze vet te mesten voor de slacht. Het zou gen-editingbedrijven ook in staat stellen dieren te blijven verkopen zonder het risico van ongecontroleerd fokken van de dieren door de kopers, zoals een andere van de octrooiaanvragen van Recombinetics zegt: .
Het is mogelijk, zelfs waarschijnlijk, dat voorzichtige regelgevers, activisten en commerciële uitdagingen producten van genetisch bewerkte dieren jarenlang uit de schappen van de supermarkt zullen houden. Misschien voor altijd. Maar wat niet vertraagt, is de opmars van de technologie voor het bewerken van genen. Mensen zullen tegen me zeggen: 'Je beseft dat dit alles verandert, nietwaar?' Omdat dat zo is, zegt Fahrenkrug. Het genoom is informatie. En dit is informatietechnologie. We zijn van het kunnen lezen van het genoom naar het kunnen schrijven gegaan.