Vijf vragen over genetisch gemanipuleerde baby’s

Crispr-cas Maandag werd de wereld verrast door de aankondiging dat er in China genetisch gemanipuleerde baby’s geboren zijn. Hoe zeker is het dat de baby’s bestaan? En wie is de Chinese onderzoeker achter dit experiment?

Onderzoeker He Jiankui arriveerde woensdag op het Human Genome Editing Conference in Hong Kong. Maandag claimde He dat hij de eerste genetisch gemanipuleerde baby’s had gemaakt. Foto Kin Cheung / AP
  1. Hoe zeker is het dat er inderdaad designerbaby’s geboren zijn?

    Er is nog geen zekerheid, Jiankui He en zijn medewerkers moeten op hun woord worden geloofd. Aanvankelijk waren er alleen de Youtube-filmpjes waarin He het experiment uitlegde en de geboorte van de tweeling Lulu en Nana bekendmaakte, de eerste genetisch veranderde kinderen ter wereld.

    Woensdag onthulde Jiankui He in zijn lezing op het congres International Summit on Human Genome Editing in Hong Kong veel meer details over zijn onderzoek: er zou nog een tweede zwangerschap gaande zijn in dit experiment. Acht in China wonende echtparen, waarvan de man besmet was met hiv, verleenden hun medewerking aan het onderzoek. He probeerde de zogenoemde crispr-techniek – waarmee erfelijk materiaal zeer nauwkeurig kan worden veranderd – eerst uit in dierproeven. Bij muizen slaagde hij erin 93 procent van de embryo’s te veranderen. Tot in de tweede generatie muizen bleef de aangebrachte mutatie in stand en bleek die veilig. Er volgden meer testen met stamcellen, menselijke cellen en embryo’s van apen en mensen. Bij controle bleek de bedoelde verandering in het embryo gelukt, waarna de ouders opnieuw toestemming werd gevraagd om door te gaan. Bij de geboorte van Lulu en Nana kon door genetische analyse van het navelstrengbloed het succes van de ‘genetische chirurgie’ worden bevestigd.

    In totaal zijn er op deze manier in het lab 31 crispr-embryo’s gemaakt, maar He vertelde niet hoeveel daarvan daadwerkelijk in de baarmoeder waren teruggeplaatst om tot een zwangerschap te komen. De identiteit van de betrokken ouders en de geboren kinderen blijven nog geheim. In het contract dat de deelnemers hebben moeten ondertekenen staat dat alleen de onderzoekers het recht hebben het onderzoek openbaar te maken, en dat zij ook het portretrecht hebben van de baby’s op de eerste dag van de geboorte. He liet echter geen foto’s van Lulu en Nana zien om hun bestaan te bewijzen. He kondigde aan het onderzoek binnenkort in een wetenschappelijk tijdschrift te zullen publiceren.

  2. Wie is onderzoeker Jiankui He eigenlijk?

    Jiankui He is geen bekende naam in de wereld van de voortplantingsgeneeskunde. Maar de 34-jarige onderzoeker heeft wel ervaring met de benodigde technieken. Hij studeerde in 2006 af als natuurkundige aan University of Science and Technology in Heifei in China. Daarna vertrok hij naar de Verenigde Staten om er promotieonderzoek te doen aan de Rice University in Houston. Hij kreeg er zijn Amerikaanse bijnaam JK. Zijn promotor was fysicus Michael Deem, met wie hij altijd bevriend is gebleven en die hem tot op heden heeft geadviseerd bij zijn werk. Met Deem publiceerde hij in 2010 een technisch artikel over de optimale samenstelling van het crispr-molecuul.

    Na zijn promotie in december 2010 werkte He een jaar als postdoc in het lab van Stephen Quake aan Stanford University, waar hij werkte aan de techniek om machinaal DNA-codes te analyseren.

    Daarna deed de Chinese overheid een beroep op hem om terug te keren naar zijn geboorteland als een van de Duizend Talenten. Hij kreeg zijn eigen lab bij de biologiefaculteit van de Southern University of Science and Technology of China in Shenzhen. Daarnaast richtte hij een succesvol bedrijfje op: Direct Genomics, dat sequence-apparaten maakt. Het is inmiddels beursgenoteerd. In het filmpje vertelt hij dat hij zelf twee dochters heeft.

  3. Bekijk ook de video over crispr-cas-technologie (artikel gaat verder onder de video).

  4. Hoe veilig is het om crispr bij de mens toe te passen?

    In handen van een vaardige geneticus en ivf-specialist is het niet zo moeilijk om een genetische verandering in het embryo aan te brengen.

    Over de veiligheid zijn meer twijfels. De bedoeling van crispr is dat het heel precies zijn werk doet, dus alleen op de plaats die de onderzoekers wilden. Dat is een uitdaging in het menselijk genoom van 3 miljard DNA-letters (basenparen). Het risico bestaat dat crispr-cas ook op andere plekken in het DNA een knip zet, bijvoorbeeld in genen met bijna dezelfde volgorde, wat heel onvoorspelbare effecten kan hebben. De crispr-deskundigen noemen dit off-targets. Dat kan de ontwikkeling van het embryo schaden maar het kan ook pas later in het leven van het kind een probleem worden.

    En het risico is niet beperkt tot de baby’s waarvan het DNA veranderd is: de genetische verandering zal ook worden doorgegeven aan het nageslacht, als daar een schadelijke fout in zit, treft die niet alleen de proefpersonen maar ook hun nakomelingen.

  5. Lees ook het NRC Commentaar: Voor de experimenten van dr. He is eerst zicht op de veiligheid nodig
  6. Waarom heeft He voor deze toepassing gekozen? En is dat zinnig?

    In het experiment heeft de Chinese onderzoek geprobeerd een natuurlijke resistentie tegen hiv in het DNA in te bouwen. Het is bekend dat hiv op sommige mensen geen vat krijgt. De oorzaak van die bescherming is een mutatie in een receptor op de cel. Hiv gebruikt dit molecuul, CCR5 geheten, om menselijke cellen binnen te dringen, waarna het de cel gebruikt om miljoenen kopieën van zichzelf te maken. Maar in het CCR5 van mensen met natuurlijke bescherming tegen hiv ontbreekt een stuk DNA, waardoor het eiwitsnoer van CCR5 anders wordt. Ongeveer vijf procent van de Europese bevolking heeft deze beschermende mutatie in zijn of haar DNA, maar bij mensen van Chinese komaf ontbreekt deze.

    „CCR5 is in principe wel een logisch doel” reageert viroloog Ben Berkhout van het Amsterdam UMC, „maar dat heeft He niet verzonnen, dat is algemeen bekend.” Inderdaad zijn er al eerder (Chinese) onderzoekers geweest die geprobeerd hebben met crispr een beschermende CCR5-mutatie in het DNA van hiv-patiënten aan te brengen om hen zo van de ziekte te genezen. Maar dat was onderzoek met volwassen vrijwilligers, niet met baby’s.

    Dat stuit Berkhout tegen de borst: „Deze kinderen in wording mankeerden niets! Alleen hun vader is hiv-positief en er was een kansje op besmetting. Maar als hij de gewone hiv-remmers zou slikken voor aflevering van zaad voor de ivf dan is de kans op infectie heel klein.”

    Bovendien is het mogelijk om het zaad te wassen, zegt Berkhout. „Zo’n procedure hebben we hier in het AMC ook. Daarbij worden de spermacellen gescheiden van het eventueel aanwezige virus. Kortom, hiv-besmetting kan met reguliere methodes voorkomen worden.”

    En dat weet He ook wel, bleek uit zijn presentatie op het congres, waar hij vertelde dat hij ‘gewassen’ sperma gebruikte voor de bevruchting. Het was hem dus niet te doen om het langs genetische weg verwijderen van een hiv-besmetting, maar puur om te kijken of dit zou kunnen werken; hij verwachtte dat er met deze ingreep weinig mis kon gaan.

    Maar of een mutatie in CCR5 helemaal geen nadelen heeft, is volgens Berkhout lang niet zeker: „Er ziin aanwijzingen voor een verhoogde gevoeligheid voor andere infecties, bijvoorbeeld het Westnijlvirus. Om dat uit te sluiten is veel meer gedegen en langlopend onderzoek nodig.”

  7. Lees ook: Chinese ‘cowboy’ claimt genetische verbetering baby’s
  8. Wat voor politiek zit achter de bekendmaking?

    Jiankui He heeft de publiciteit zorgvuldig voorbereid. Op de dag voor het congres zette hij een handvol professioneel gemaakte filmpjes op Youtube waarin hij het nieuws uit de doeken deed en het doel van de proef uitlegde. Dat is natuurlijk niet de officiële weg in de wetenschap, waar zulke spectaculaire onderzoeksresultaten hooguit eerst eens op een congres onder collega’s worden gedeeld, maar dan altijd in publicatie in een peer reviewed wetenschappelijk tijdschrift worden beschreven. Dat garandeert de controleerbaarheid in enige mate.

    Maar He koos een andere weg. In oktober had hij al een exclusief interview gehad met een journalist van Associated Press die hem in zijn laboratorium aan de universiteit opzocht. Daar lichtte hij een tipje van de sluiter op, maar ook dat bericht kwam deze week naar buiten. He publiceerde ook op maandag een wetenschappelijk opiniestuk in the CRISPR Journal, waarin hij pleitte voor goede ethische regels rond het genetisch manipuleren van baby’s.

    En waarom had hij als onbekende in het veld eigenlijk spreektijd gekregen op een belangrijk symposium? Alle protocollen voor de proeven inclusief de toestemming van medisch-ethische commissies zijn in de databank voor klinische proeven terug te vinden. Het heeft alles weg van een zorgvuldig voorbereide actie. Door de timing werd het belangrijke congres over genoomverandering bij de mens in één keer gekaapt. De wereld moet nu beslissen: gaan we door met genetisch ingrijpen bij de mens of is de grens bereikt?

Luister ook naar deze aflevering van onze podcastserie Onbehaarde Apen: Wie zijn de helden van de genrevolutie?
U kunt zich ook abonneren via iTunes, Stitcher, Spotify of RSS.
Correctie, 7 december 2018
In een eerdere versie van dit artikel stond dat de CCR5-variant die mensen natuurlijke bescherming geeft tegen hiv “een mutatie op plaats 32 van het lange eiwitsnoer” was. Maar het gaat om een stuk DNA van 32 letters dat mist in het gen.
    • Sander Voormolen