De Frankenbugs vliegen uit

De Frankenbugs vliegen uit
Volkskrant, 13 maart 2004
Groen licht straalt af van de genetisch veranderde mot, zodat hij in het wild kan worden gevolgd. De eerste veldproeven met transgene
insecten komen eraan. Kunnen die eigenlijk geen kwaad?
Thomas Miller (64) weet het zeker. Voordat hij over dik vijf jaar met pensioen gaat, vliegen de eerste transgene insecten rond. En dan
heeft hij het over zijn katoenmotten, die dankzij een ingebouwd gen hun wilde verwanten moeten gaan uitroeien. Het kan
komende zomer al beginnen, mits het Amerikaanse ministerie van Landbouw (USDA), dat over insectenplagen gaat, geld steekt in
een open veldproef.
De pink bollworm (Pectinophora gossypiella) is het meest gehate insect in de Amerikaanse katoensector. De vraatzuchtige larven van
`Pinkie', een uit India afkomstige exoot, hebben het gemunt op de zaadbollen van de katoen. Totale schade: vijftig miljoen dollar per
jaar. De bestrijding - door insecticiden en het massaal loslaten van steriele motten - is duur en niet afdoende.
Daarom werkt prof. dr. Miller, entomoloog aan de Universiteit van Californië Riverside, al jaren aan een transgeen alternatief. In zijn
superbeveiligde lab heeft hij drie bollworm-stammen voorzien van een lethal gene van de fruitvlieg Drosophila melanogaster. Deze
transgene motten zijn vruchtbaar, maar hun nageslacht wordt steriel doordat hun bevruchte eitjes zich niet ontwikkelen. Zo moeten
ze straks een wilde populatie kunnen uithollen.
`Pas een open veldproef kan bewijzen of dat gebeurt', zegt Miller. Daarom wil hij deze zomer op een afgelegen katoenveldje in Arizona
duizenden transgene motten vrijlaten. Mutanten nog zonder het fatale steriliteitsgen, maar mét een markergen. Dit van een kwal
geleende genetische vlaggetje codeert voor groene fluorescentie. Met speciale lampen kan daardoor de opmars van het mottennageslacht worden geturfd. Helaas overweegt de USDA vanwege bezuinigingen uitstel van de proef. `Jammer. Zo verliezen we
momentum.'
Als we Miller en zijn collega's mogen geloven, is de groen-gloeiende Pinkie de voorbode van de nieuwste generatie genetisch gemodificeerde
organismen - transgene insecten of, ironisch, Frankenbugs. Zo wordt in laboratoria gewerkt aan honingbijen die resistent zijn tegen
ziekten en parasieten. En aan zijderupsen die farmaceutische eiwitten en extreem sterke vezels spinnen.
Hooggespannen zijn de verwachtingen over de transgene aanpak van door insecten overgebrachte infectieziekten. Want de
ziekteverwekkers van malaria, slaapziekte of leishmaniasis en de insecten die hen meedragen (hun 'vectoren'), worden resistent tegen
respectievelijk medicijnen en insectiden.
Voor de gemodificeerde kissing bug, gastheer van de parasiet die de ziekte van Chagas veroorzaakt (zie kader), staan veldproeven al
voor de deur. 'Farmaciebedrijven vrezen dat aan deze armeluisziekte niets te verdienen valt, maar zo gauw we geld hebben, beginnen we',
zeggen dr. Ellen Dotson en dr. Bob Wirtz van het Centre for Disease Control and Prevention in Atlanta.
Voor de malariamuskiet Anopheles gambiae is het nog niet zo ver. Diverse onderzoeksgroepen werken internationaal aan transgene
muggen die resistent zijn tegen de malariaparasiet. `Ik schat dat we voor de eerste veldproeven kunnen starten, nog vijf tot tien jaar nodig
hebben om de techniek voldoende veilig en robuust te maken', zegt entomoloog dr. Willem Takken van Wageningen Universiteit. Wel zijn
Takkens collega's in Tanzania begonnen met de bouw van de Malariasphere, een beveiligde proefkas waar ook transgene muskieten
kunnen worden getest.
Andere wetenschappers maken zich intussen grote zorgen over de eventuele doelbewuste introductie van transgene organismen in het wild.
Dat blijkt onder meer uit drie recent verschenen rapporten in de Verenigde Staten. De National Research Council, het Pew Initiative on Food
and Biotechnology en de Ecological Society of America erkennen alledrie de voordelen van gentechnologie, maar bepleiten ook
terughoudendheid.
`Transgeen op zich is niet slecht', zegt Allison Snow, hoogleraar evolutie, ecologie en biologie aan Ohio State University, mede-auteur
van twee van de drie rapporten. `Maar het probleem is containment. Blijft zo'n kunstmatig gen wel zitten waar het hoort? Zelf heb ik
bijvoorbeeld ontdekt dat genen van de transgene zonnebloem via stuifmeel terechtkomen bij wilde familieleden.'
Wat voor gemodificeerde gewassen geldt, geldt eens te meer voor dieren, en al helemaal voor insecten, aldus Snow. `Die zijn klein, mobiel en
planten zich razendsnel voort. Wanneer je ze loslaat in het milieu, kun je ze niet meer beheersen, laat staan terughalen als er iets mis
gaat.' Daar komt bij dat waar de meeste transgene organismen zo veel mogelijk geïsoleerd worden van wilde verwanten, transgene
insecten juist expliciet bedoeld zijn om hun genen door te geven aan wilde soortgenoten.
Niemand weet wat de gevolgen op lange termijn zijn als je in ecosystemen gemodificeerde organismen introduceert', zegt Snow.
Transgene insecten kunnen andere soorten verdringen, een plaag worden, nieuwe ziekten doen ontstaan of bestaande
ziekteverwekkers stimuleren. Takken: `Zo'n parasiet is ook niet gek. Als een gastheer hem tegenwerkt, reageert hij via genetische selectie.'
De onderzoekers zelf zijn laconiek. Kissing bug-experts Dotson en Wirtz: 'Wij brengen alle risico's in kaart omdat we safe willen zijn. Maar we
geloven niet dat de nieuwe genen naar andere organismen kunnen overspringen, en als ze dat doen, dat ze daar kwaad kunnen.
Daarvoor zijn ze te specifiek.'
Elke vorm van kweken en kruisen houdt verplaatsing van genen in, stelt Miller. 'Ik screen en selecteer net als een gewone kweker,
alleen met krachtiger technieken. Ik begrijp de ecologische zorgen, maar we moeten niet overdrijven. Er is in al die jaren met transgene
gewassen nooit een ramp gebeurd.'
Pinkie is bovendien een slecht voorbeeld om de stormbal over te hijsen: 'Het is een ideale test met klein risico. Hij is een schadelijke
exoot met alleen verre verwanten. Geen kans dus op overspringende genen.' Al moet Miller toegeven dat hij geen idee heeft hoe de mot
zich straks in het wild gedraagt.
Een extra probleem bij transgene insecten, signaleert het Pew Initiative, is dat regelgeving en toezicht achterlopen. Zo kent de
Amerikaanse wet alleen landbouwplagen. Waar zulke omissies toe leiden, werd onlangs gedemonstreerd toen de glofish, een zebravisje
met fluorescerend kwallengen, ongehinderd opdook in dierenwinkels. 'Niemand kon wat doen', grinnikt Miller. 'Dit was geen pest maar een
pet.'
'Ik vind dat we zulke mazen in de wet zo snel mogelijk moeten dichten', stelt Snow. 'De regelgeving is nu volstrekt onvoldoende. Dat
klemt te meer omdat deze zaken per definitie een internationale component hebben. Want insecten en bacteriën kennen geen grenzen.'
Snow pleit voor verscherpt risicomanagement. Regels en toezicht moeten garanderen dat bij elk onderzoek aan transgene dieren de risico's
voor milieu, voedselveiligheid en gezondheid tijdig worden ingeschat. 'Toezichthouders moeten nu vaak beslissen zonder dat alle
gegevens beschikbaar zijn. Dat moeten we vermijden, te meer omdat de gevolgen soms onomkeerbaar zijn.'
In Nederland lijken de regels overigens helder. Voor onderzoek aan transgene dieren is toestemming van de ministers van Landbouw,
Volksgezondheid of Milieu nodig. Die vragen advies aan de Commissie Genetische Modificatie (voor gezondheids- en milieurisico's) of de
Commissie biotechnologie bij dieren (ethische aspecten).
'Het duurt nog wel een paar jaar voordat de eerste transgene dieren klaar zijn om los te laten in het milieu', zegt Snow. 'We hebben dus nog
tijd om te bedenken of we dat wel willen. Maar we moeten voorkomen dat we met de voorgenomen veldproeven voor voldongen
feiten worden gesteld.'
Takken in Wageningen betwijfelt of het zo'n vaart loopt, gezien het onderzoek bij de malariamug. 'Het blijkt nog niet zo simpel om
eigenschappen in wilde populaties te verankeren. Een transge ne muskiet is verzwakt en minder vruchtbaar.' En dat is een
tegenvaller, want het beest moet zijn wilde soortgenoten wel kunnen verdringen.
'Morrelen aan genen, leren we nu, maakt het insect zwakker', zegt Takken. 'Genenmanipulatie leidt kennelijk tot allerlei nietvoorziene gevolgen. Het is nog de vraag of het aan de specifieke ingreep ligt of aan de techniek zelf.'
Miller heeft hetzelfde probleem bij zijn bollworms. 'Bij een afgesloten veldproef in 2001 bleek dat de transgene motten verminderd
levensvatbaar waren. Maar na drie generaties terugkruisen met wilde exemplaren was dat euvel verholpen.' De vraag is ook hoe
stabiel het dodelijke inbouw-gen is bij grootschalige kweek. 'We hebben uiteindelijk miljoenen bollworms nodig. De kweektechniek luistert
nauw.'
Versleutelde bacterie in kussende wants
Naast transgene insecten bestaan er ook paratransgene exemplaren. Daarbij wordt niet het insect zelf, maar een in hem levende
bacterie gemodificeerd. Het verst is het onderzoek aan de kissing bug (Rhodnius prolixus). Deze tropische wants is drager van de
parasiet Tripanosoma cruzi die de slopende Ziekte van Chagas veroorzaakt.
De parasiet benut de onsmakelijke praktijken van de bloedzuigende kissing bug. Die woont in rieten daken en steekt zijn slachtoffer 's
nachts, liefst bij de mond. Na afloop poept hij bij de zuigplek. Wanneer het slachtoffer zich later krabt vanwege de jeuk, wrijft hij de besmette
poep in het wondje.
Het Centre for Disease Control and Prevention in Atlanta en Yale University hebben een paratransgene Trojan horse-aanpak bedacht. 'De meeste transgene organismen zijn gewassen of bacteriën waarmee winst wordt behaald. Wij willen een ziekte bestrijden die arme
mensen treft', zeggen Robert Wirtz en Ellen Dotson van CDC.
Ze hebben een bacterie die net als de parasiet in de buik van de wants leeft, zo veranderd dat hij de parasiet doodt. Jonge
wantsen, die de bacterie opdoen door de ouderlijke poep te eten, krijgen de transgene bacil gevoerd via speciale namaakpoep.
Wirtz en Dotson hebben de bacterie getest in een nagebouwd hutje in hun Level 2 Biological Hazard Greenhouse in Atlanta. Nu staan ze
klaar voor half open veldproeven in Guatemala, vooralsnog alleen met een markergen, die moeten uitwijzen hoe effectief hun
neppoep is en hoe snel de bacterie zich onder de wantsen verspreidt.