Hoe verander je de kleur van je ogen?

16 maart 2020
©Sharon McCutcheon (via Unsplash.com)
Stel je eens een wereld voor waar erfelijke ziekten niet meer bestaan... Erfelijke kenmerken zitten vervat in ons DNA. De kleur van onze ogen bijvoorbeeld. Indien we ons DNA kunnen veranderen, kunnen we de mens maakbaar maken. Maar is dat ook wenselijk? Moleculair bioloog Hetty Helsmoortel (UGent) onluikt de geheimen van de CRISPR/Cas9 technologie in een nieuw college van de Universiteit van Vlaanderen.

“Wie wij zijn en hoe wij eruit zien, wordt voor een groot stuk bepaald door ons DNA”, begint Helsmoortel. “Dan rijst de vraag of we onze uiterlijke of innerlijke kenmerken kunnen veranderen, als we ons DNA aanpassen.”

In het menselijk lichaam zitten ongeveer drie biljoen lichaamscellen. “In elk van die cellen, behalve de rode bloedcellen, zit een celkern met daarin DNA”, legt Helsmoortel uit. Elke cel heeft dus hetzelfde stukje DNA, dat aan de cel vertelt wat het moet doen.

Mutaties

“Maar onze cellen zijn continu aan het delen. Om wonden te genezen of organen opnieuw aan te vullen bijvoorbeeld. Tijdens zo’n deling moet de volledige DNA-code gekopieerd worden en daar gaat het soms mis.”

Dat is niet altijd negatief, zegt Helsmoortel. “Enerzijds zorgen die mutaties, die ‘fouten’, ervoor dat er evolutie kan ontstaan. Ze zijn de reden waarom wij geëvolueerd zijn uit onze voorouders.” Ze zorgen ook voor variaties tussen mensen.

Soms is een mutatie wel erg. Als het voorkomt in een spiercel bijvoorbeeld en je daardoor een erfelijke spierziekte hebt. En net voor die ziekten zijn wetenschappers de laatste jaren bezig met de CRISPR/Cas9 technologie, om die fouten eventueel te gaan aanpassen.

Virussen en bacteriën

Om die CRISPR/Cas9 technologie uit te leggen, kijken we naar virussen en bacteriën in ons lichaam. Een virus is geen levend organisme, omdat het zichzelf niet kan voortplanten. Het heeft een gastheercel nodig, waar het zijn DNA in spuit.

Die gastheercel is een bacterie en krijgt drie taken van dat virus. “Kopieer deze streng 1000 keer, maak 1000 eiwitmantels en steek nu elk van die strengen in één eiwitmantel. Zo heeft een bacterie 1000 kopieën van een virus aangemaakt. En die cel houdt dat niet vol. Het virus verspreidt zich en gaat ook andere mensen besmetten”, zegt Helsmoortel.

Stukje virus bijhouden als 'herinnering'

Maar toch hebben we nog steeds bacteriën in ons lichaam en op onze planeet, ook al is dat gevecht tussen virussen en bacteriën al miljarden jaren aan de gang. “Soms overleven bacteriën zo’n aanval. Dan houden ze een heel klein stukje virus-DNA bij en incorporeren ze dat in hun eigen DNA als een soort databank."

Waarom doen ze dat? “Ze maken voortdurend kleine kopietjes van dat stukje virus-DNA, dat heet dan een RNA-kopietje, en ze hangen dat aan een Cas9-eiwit. Dat laatste kan DNA in stukken knippen. En die RNA-kopie speurt met dat Cas9-eiwit constant de bacterie af naar kopieën van zichzelf.” Als eenzelfde virus opnieuw die bacterie gaan aanvallen, herkennen die twee elkaar en knipt dat Cas9-eiwit de virusstreng in twee. Met als gevolg dat het virus die bacterie geen schade meer kan berokkenen.

Knippen op een zelfgekozen plaats

In 2012 is dit systeem ontrafeld en zijn wetenschappers beginnen nadenken of ze het systeem niet kunnen herprogrammeren. “Ze dachten: zouden wij geen stukje RNA kunnen nemen dat menselijk DNA herkent, in plaats van een virus. Om ze dan op een heel specifieke plaats in het DNA een knip te laten zetten”, zegt Helsmoortel.

En dat blijkt te lukken. We kunnen als mens op een heel precieze manier die Cas9-eiwitten naar gelijk welke plek sturen om daar een knip te maken. “Daar kunnen we dan de mutaties mee aanpassen.” Kunnen we dan ook onze oogkleur veranderen?

Oogkleur veranderen: een ethische kwestie

Volgens Helsmoortel moeten we ons ten eerste afvragen of oogkleur wel gecodeerd zit in ons DNA. Het antwoord is ja, er zijn genen die ons oogkleur veranderen. Of het veilig is om die amper acht jaar oude technologie op mensen te gebruiken, is niet zeker. “Er wordt soms geknipt op plaatsen waar het niet zou moeten. En ten derde, DNA zit in ons hele lichaam. Als we één oogcel aanpassen bijvoorbeeld, moeten we dat met al onze oogcellen doen. Het is op dit moment technisch nog niet volledig mogelijk om het hele CRISPR-pakket te krijgen waar het moet zijn."

“Dit zijn technische uitdagingen, maar we zullen die zeker binnen 15 tot 20 jaar opgelost krijgen. Al rest er nog één belangrijke vraag”, benadrukt Helsmoortel. “Waarvoor gaan we de technologie gebruiken? Is het wel oké om hiermee een oogkleur te veranderen? Is het omdat we het kunnen doen, dat we het ook moeten doen? Of gebruiken we het niet beter om ziekten die heel veel menselijk leed veroorzaken aan te pakken?”

Bekijk hieronder de volledige uiteenzetting in de Universiteit van Vlaanderen: 

Lees ook: 

Radio 1 Select