Knutselen met DNA in films: fantasie of (bijna) werkelijkheid?

Een van de interessantste onderdelen op het komende Imagine Film Festival (10 t/m 20 april in Amsterdam) belooft het themaprogramma Things to Come te worden. Centraal staat hier de relatie tussen wetenschap en fantastische cinema. Er wordt gekeken naar het wetenschappelijke gehalte in superheldenfilms, reizen naar Mars, en knutselen met DNA.

Dat laatste gebeurt overigens al jaren in films. Vooral in sciencefiction- en horrorfilms, waarin ingrijpen in de natuur steevast slecht afloopt. Lange tijd was genetische manipulatie in die films meer fictie dan wetenschap, maar de recente ontdekking van de CRISPR-Cas9-techniek heeft daarin verandering gebracht. Want met behulp van deze techniek kunnen er nu heel precieze aanpassingen worden gedaan in DNA; door er bepaalde stukjes uit te knippen en die te vervangen door nieuwe stukjes DNA met andere eigenschappen. Knutselen met DNA is dichterbij dan ooit.

Aan de hand van een handvol films zal synthetisch bioloog Nadine Bongaerts (1988) tijdens Imagine een lezing geven over de laatste stand van zaken in haar vakgebied. Bongaerts, aan de telefoon vanuit Parijs: ‘In principe doet de natuur niets anders dan ons DNA de hele tijd te veranderen. We worden constant gebombardeerd met virussen die nieuwe stukjes virus-DNA in ons DNA stoppen. En als je te lang in de zon zit zorgt uv-straling ervoor dat er foutjes in ons DNA ontstaan waardoor je kanker kan krijgen. Overal in de natuur verandert DNA continu. Dankzij de ontdekking van CRISPR [CRISPR -Cas9, red.] hebben we daar meer controle over. Nu kunnen we zelf bepalen welke stukjes we willen veranderen.’

Wat volgens de meeste filmmakers vooral gevaren zal opleveren… Bongaerts: ‘Als maar de helft van hun doemscenario’s zou uitkomen, dan heeft dat inderdaad al enorme consequenties. Dus moeten we ons als wetenschappers niet alleen technologische vragen stellen, maar ook ethische en sociale. Ik vind het heel interessant om dat op het festival met publiek te doen.’

U gebruikt in uw verhaal voorbeelden uit bekende en minder bekende films. Laten we er een paar bekijken. Om te beginnen de sf-film Gattaca. Waarom koos u die film?
‘Omdat in Gattaca kinderen al voor hun geboorte genetische gemodificeerd kunnen worden. En in China is dat onlangs gebeurd. Onderzoeker He Jankui zegt dat ie een tweeling met behulp van CRISPR zo gemodificeerd heeft dat ze na hun geboorte hiv-resistent zijn geworden. Daar zet ik grote vraagtekens bij, want CRISPR is nog helemaal niet klaar voor dit soort toepassingen. Het probleem bij CRISPR is namelijk dat het nog wel eens knipjes maakt op onbedoelde plekken. Dat moet op dit moment dus niet op menselijke embryo’s worden toegepast. Het overgrote deel van de wetenschappers heeft dit dan ook afgekeurd. Maar er is ook een groep die vindt dat nu er een begin gemaakt is, er ook een vervolg moet komen.’

Wat mooi past bij het clichébeeld van de wetenschapper in films, dat ze zich door niets of niemand laten tegenhouden. Die He Jankui zou zo uit een film kunnen komen.
‘Absoluut. West-Europese landen hebben heel strenge regels, maar er zijn genoeg landen waar die regels een stuk soepeler zijn en je deze projecten gewoon kan doen.’

Klopt uw wetenschapshart dan sneller, of maakt u zich zorgen?
‘Ik maak me daar zorgen over. Want dit is onverantwoord. Dit is mensen gebruiken om op te experimenteren. Als je dit al zou willen doen dan alleen in internationaal verband en met veel toezicht. En dan moet er ook een medische reden zijn om in te grijpen. Er wordt trouwens beweerd dat de mutatie die gedaan is bij de tweeling als neveneffect zou hebben dat het hun breincapaciteit vergroot. Dus misschien was dat het ware doel wel. Wilden ze gewoon intelligentere kinderen maken. In China wordt DNA van hoogbegaafde mensen nu al gescand in de hoop verbanden te kunnen leggen. Daar zijn ze enorme databanken voor aan het aanleggen. Ik denk trouwens dat je ook heel veel data nodig zal hebben om iets te kunnen zien.’

Er zijn heel veel Chinezen…
‘Inderdaad. En het is totaal niet transparant wat daar gebeurt. Ik denk dat ze daar, omdat er minder regels zijn, veel sneller gaan dan wij. Het zou mij niks verbazen als ze op dit gebied tien jaar voorlopen.

Nummer twee, Frankenstein.
‘Het is volgens mij de ultieme droom van wetenschappers om leven vanaf nul op te bouwen. Er zijn al projecten die proberen een cel na te maken. Dat is heel lastig, maar als het lukt dan geeft dat inzicht in wat de minimale voorwaarden voor leven zijn.’

Maar dan is er helemaal geen natuurlijke weg meer. Dat lijkt me ethisch nog lastiger.
‘Dat klopt wel, maar een voordeel van dit soort ‘onnatuurlijke’ organismen is dat die niets kunnen uitwisselen met de natuur om ons heen. Want dat is waar veel mensen bang voor zijn, dat genetisch gemanipuleerde organismen in ons ecosysteem terechtkomt. Een team onder leiding van Floyd Romesberg is het gelukt om bacteriën te maken met DNA, dat behalve de vier natuurlijke DNA -letters – A, T, C en G – ook de letters X en Y heeft. Een seminatuurlijk DNA met zes letters dus. Deze bacteriën kunnen alleen overleven als ze X en Y in hun directe omgeving kunnen vinden. Omdat X en Y niet in de natuur voorkomen, gaan ze na een tijdje dood als je ze buiten het lab loslaat.’

Splice.
‘Een verschrikkelijke film. Ik heb hem niet eens helemaal uitgekeken. Dit is typisch zo’n film over een mad scientist die walgelijke organismen creëert. Wetenschappelijk klopt er niet veel van, maar er zit wel een kern van waarheid in. In Splice wordt namelijk DNA van verschillende organismen gecombineerd, en dat gebeurt nu ook al. In een Japans onderzoek uit 2016 werden menselijke cellen voorzien van genen van het beerdiertje, om die cellen beter bestand tegen straling te maken. Beerdiertjes zijn microscopisch kleine beestjes die zelfs in de meest barre omstandigheden nog overleven. Je kunt ze de ruimte in schieten, bestralen, laten uitdrogen, maar bespuit ze met wat water en ze gaan weer leven. Een soort supermanorganisme.’

De dino’s in Jurassic Park.
‘Met iets vergelijkbaars is wetenschapper George Church nu bezig. Er loopt een traject om de wolharige mammoet te regenereren. Met behulp van de Aziatische olifant en DNA van mammoeten.’

Hebben we dat DNA dan?
‘Er is DNA gevonden in mammoetkarkassen die heel lang in ijs hebben vastgezeten. Dat kunnen we uitlezen, vervolgens printen en dan in de Aziatische olifant stoppen.’

Wat moet ik me bij printen voorstellen?
‘DNA kun je uitlezen. Als je die code – een combinatie van letters eigenlijk – in je computer hebt, kun je die naar een bedrijf sturen. Wat ik hier bijna dagelijks doe. Dat bedrijf print de letters dan chemisch achterelkaar en dat krijg ik dan in een tube weer terug in mijn lab.’

Tot slot Virus. En dan hebben we het over de Japanse rampenfilm uit 1980.
‘Die film gaat over een door mensen gecreëerd virus dat zo’n beetje de hele wereldbevolking uitroeit. Ik koos die film uit omdat het nu al kan. Je kunt het DNA van een virus gewoon printen, want het complete DNA van een virus is niet zo lang. Het poliovirus is bijvoorbeeld al helemaal in kaart gebracht en synthetisch nagemaakt.’

Klaar om door kwade geesten verspreid te worden…
(lacht) ‘Juist.’

Wat zijn jullie toch knap! En eng.
‘In sf-films zijn alle scenario’s doemscenario’s en blijft de goede kant van het verhaal meestal onderbelicht. Virussen zijn ook heel belangrijk bij gentherapie, waarbij we ze zo aanpassen dat ze goede stukjes DNA in patiënten zetten. Het overgrote deel van de gemaakte virussen wordt voor medische toepassingen gebruikt. Maar ook al zouden virussen voor slechte doeleinden worden gebruikt, dan nog is dat iets waar je bij stil moet staan. Je moet weten dat zoiets kan.’

Bent u wel eens bang dat u meewerkt aan ontwikkelingen waarvan u de consequenties niet kan overzien?
‘Niet bij mijn onderzoek [Bongaerts werkt aan een nieuwe methode om antibiotica te ontdekken, red.], maar er zijn zeker ontwikkelingen waar ik vraagtekens bij zet. Tegelijkertijd vind ik dat we er niet te bang voor moeten zijn, want het kan ons ook helpen bij het innoveren in bepaalde richtingen. We zijn altijd bang voor nieuwe dingen en twintig of dertig jaar later vinden we ze heel gewoon. De grenzen worden iedere keer opnieuw verlegd.’

Maar grenzen verleggen is toch niet alleen maar goed?
‘Techniek heeft voor- en nadelen. En er zijn voor mij echt wel grenzen. Bepaalde technologische ontwikkelingen moeten in handen van de juiste personen blijven, en we moeten ook veel doen om de veiligheid te waarborgen. Ik vind het belangrijk dat daarover gesproken wordt. Omdat er in de maatschappij een groot gebrek aan kennis is over wat er nu allemaal gebeurt. Maar in mijn lezing op Imagine ga ik de wetenschap echt niet overhypen en zeggen dat het alleen maar goed is. Ik zal ook op de vraagtekens en risico’s wijzen, want dat levert vaak de beste discussies op.’


De lezing van Nadine Bongaerts, getiteld 'Knutselen met DNA', vindt plaats op zaterdag 13 april in Eye, Amsterdam. Klik hier voor meer informatie.