Nobelprijs voor de Scheikunde naar ‘genetische schaar’

De Française Charpentier en de Amerikaanse Doudna krijgen de Nobelprijs voor scheikunde voor hun ontwikkeling van CRISPR-Cas9, een methode om de genetische code van levende organismen te redigeren. CRISPR-Cas wordt wel de genetische schaar genoemd; het is een door het leven zelf ontwikkelde methode om heel precies in DNA te knippen en daar dingen te veranderen. De kunst is ontdekt bij bacteriën en ontwikkeld tot een technologie die kan worden toepast in alle levende organismen, van bacteriën en planten tot de mens.

CRISPR-Cas heeft zich razendsnel ontwikkeld van wetenschappelijke ontdekking tot een technologie met vrijwel onbeperkte toepassingsmogelijkheden. Het is een revolutie die bekroond móest worden. Dat dat niet eerder is gebeurd heeft mogelijk te maken met de felle patentenstrijd die nog altijd wordt uitgevochten in Amerikaanse gerechtshoven.

Doudna, die verbonden is aan de universiteit van Californië in Berkeley, vroeg patent aan op de genetische schaar die ze samen met Charpentier had ontwikkeld. Maar dat deed ook een andere Amerikaanse onderzoeksgroep, geleid door Feng Zhang. En omdat die niet alleen de techniek maar ook de brede toepassingsmogelijkheden had aangetoond, kreeg Feng Zhang het patent toegewezen.

Ook Nederlandse ouders

De juridische strijd hierover loopt nog. Die gaat over heel veel geld, miljarden dollars, maar laat ook zien dat CRISPR-Cas vele ouders heeft. En sommigen daarvan zijn Nederlands. De naam CRISPR werd bedacht door Ruud Jansen, aan de Universiteit Utrecht, en de functie van deze genetische machinerie werd ontrafeld door John van der Oost, aan Wageningen Universiteit. En zij bouwden weer voort op ontdekkingen van Japanse en Spaanse collega's.

Die hadden in het DNA van bacteriën reeksen van genen gezien die gekopieerd leken van virussen waarmee die bacteriën ooit in aanraking waren geweest. Dat archief, zoals Van der Oost het noemt, gebruikt de bacterie om virussen te herkennen. En als hij ze herkent, heeft hij een eiwit – Cas – waarmee hij zo’n virus onschadelijk kan maken door zijn DNA kapot te knippen.

Met ongekende precisie ongewenste genen verwijderen

Maar dat gaat met grof geweld. In de vroege stadia van deze wetenschappelijke revolutie werd met sloophamers gewerkt, die van het DNA weinig heel lieten. De grote verdienste van Charpentier en Doudna is geweest dat ze van die sloophamer een schaartje hebben gemaakt. Hun variant – Cas9 – zet een knip op heel specifieke plekken in het DNA zonder de hele genetische code te vernietigen. Dat maakt het mogelijk om met ongekende precisie genen die ongewenst zijn omdat ze bijvoorbeeld een ziekte veroorzaken, te verwijderen, of goede genen met gewenst eigenschappen in het DNA te monteren.

In principe dan, want dit klinkt simpeler dan het is. Het verwijderen van ongewenste genen is relatief eenvoudig, omdat het DNA zo’n knip zelf kan herstellen. Het wordt al toegepast in planten. Het inbouwen van nieuwe, gewenste genen is technisch lastiger en roept ook veel meer ethische vragen op, zeker als dat wordt toegepast bij de mens.

Maar met CRISP-Cas is een enorme gereedschapskist opengegaan, waaraan nu doorlopend nieuwe schaartjes worden toegevoegd, met weer nieuwe toepassingsmogelijkheden. Om deze ontdekking te bekronen heeft het Nobelcomité de definitieve uitkomst van de patentstrijd niet willen afwachten, want die kan nog wel even duren.