Je leest:

Glipt gentech gevaarlijk langs de soortgrenzen?

Glipt gentech gevaarlijk langs de soortgrenzen?

Auteur: | 25 januari 2011

Gentechnologie wordt overal ter wereld gebruikt, maar in Europa discussiëren we al ruim tien jaar over de gevaren en het nut ervan. In tien jaar kan veel veranderen: zijn de argumenten van toen nog even geldig als nu? Als groot nadeel wordt vaak genoemd dat het onnatuurlijk en daarom onveilig zou zijn. Is dat een onderbuikgevoel of een reëel argument? Deel drie in de serie “Tien jaar biotechnologie onder de loep”.

Tarwe is ongeveer net zo nieuw als bier, kaas en honden.

Biotechnologen geven planten nieuwe eigenschappen door er genen uit andere organismen in te bouwen. Dat doen ze in het lab en zo krijgen ze nieuwe soorten planten die de natuur zelf nooit zou kunnen voortbrengen. Dat betekent dat gentechplanten in principe onnatuurlijk zijn. Maar aan de andere kant zijn ouderwets gekruiste planten dan ook onnatuurlijk: tarwe en banaan zouden niet bestaan zonder hulp van mensen.

Een aantal milieuorganisaties vindt dat gengewassen echter nóg onnatuurlijker zijn dan normaal gekruiste planten. Vanwege de gentechnologie zelf zijn ze onvoorspelbaar en onveilig. Maar volgens sommige wetenschappers zit het eerder andersom: normaal gekruiste gewassen brengen juist meer onvoorspelbare risico’s met zich mee dan gengewassen. Hoe zit het nu eigenlijk?

Aan de grens van natuurlijke orde

Wat is er volgens milieuorganisaties nou eigenlijk zo onnatuurlijk aan genetisch veranderde planten? Precies datgene wat biotechnologen er zo mooi aan vinden, namelijk dat je genen van andere organismen in de plant hebt gezet. Het geeft de plant extra mogelijkheden die het voorheen niet had en omdat je meestal maar één gen verplaatst, gebeurt het volgens veel biotechnologen op een precieze en veilige manier. Bt-maïs bevat bijvoorbeeld een gen uit een bacterie die het maïs beschermt tegen insectenvraat.

Sommige mengsels van soorten zijn onnatuurlijk. En deze foto is een grap.
scienceheath, Flickr.com

Juist het doorbreken van soortgrenzen zit de milieuorganisaties niet lekker. Op de website van Greenpeace: “Ze knippen een gen uit een vis en plakken dat in een varken. Resultaat: varkens die visolie aanmaken. Of ze maken maïs met ingebouwd gif of rijst met extra vitamines. Lichtgevende vissen, reuzenzalmen… Je kunt het zo gek niet bedenken of er wordt naar hartelust geëxperimenteerd met eigenschappen die soorten van nature niet hebben.”

Die tekst appelleert aan het idee dat eigenschappen binnen de eigen soort moeten blijven en dat het combineren van eigenschappen uit verschillende soorten vreemd is. Op zich een begrijpelijke gedachte, maar soortgrenzen en eigenschappen in de natuur liggen lang niet zo strikt vast als Greenpeace hierboven doet vermoeden. Die soortgrenzen zijn immers bedacht om de levende wereld voor ons overzichtelijk te houden. En ook al blijft DNA van planten en dieren inderdaad meestal binnen de eigen soort, er is geen harde natuurwet die dicteert dat het onmogelijk is.

Want DNA uitwisselen gebeurt in de natuur eigenlijk vaker dan je wellicht zou denken. Het meest bizarre geval is de zeeslak Elysia chlorotica. Die neemt uit groene algen niet alleen bladgroenkorrels op, maar steelt zelfs algen-DNA. Het gevolg: de slak kan met hulp van de bladgroenkorrels én het algen-DNA zonlicht in energie omzetten. Op die manier is de slak grotendeels een dier, maar ook een beetje een plant.

Elysia chlorotica heeft weer eens teveel planten-DNA gegeten.
PNAS

Deze superslak is geen uitzondering. Verschillende diersoorten wisselen wel eens DNA uit. Naar schatting heeft zelfs zo’n tien procent van plant- en diersoorten ooit onderling genen uitgewisseld. Tussen twee plantensoorten springt ook wel eens een gen over: Japanse wetenschappers ontdekten bijvoorbeeld afgelopen jaar dat de parasitaire plant Striga hermonthica een gen bevatte van het gras waar het op groeide.

Ouderwets kruisen overschrijdt ook soortgrenzen

Om planteneigenschappen te verbeteren zegt Greenpeace liever meer natuurlijke methoden aan te houden. Het ouderwets kruisen van planten dus. Op de site: “In de eeuwenlange traditie van kruisen en uitkruisen bepaalt de natuur namelijk zelf de spelregels. Een eigenschap die een aardappelplant al heeft, bijvoorbeeld extra smaak, wordt verbeterd en versterkt. Een gen van een vis kan met deze techniek nooit in de aardappel terechtkomen.”

Daar zit wat in. Een gen van een vis komt met ouderwetse kruistechnieken inderdaad niet in een aardappel terecht. Maar tussen plantensoorten zit dat anders. Wie ouderwets kruist kan makkelijk alsnog soortgrenzen overschrijden. En de spelregels die de natuur daarbij hanteert, zijn op z’n zachtst gezegd chaotisch.

Ook al is de banaan duidelijk door de mens gemaakt, sommige creationisten beweren dat God de banaan heeft geschapen. speciaal voor de mens. Vooral de handzame schil en signalerende kleur spreken tot de verbeelding.
Jason Gulledge, Flickr.com

Sterker nog, ouderwets gekruiste varianten van landbouwplanten levert soms zelfs ware freaks of nature op. Die zijn zo onnatuurlijk en steriel dat ze zelf geen zaadjes meer produceren. De bekendste is er een die we maar al te graag lusten: de banaan. Bananen zijn kruisingen van twee verschillende plantensoorten. De één heeft aardig smakend fruit. Maar de pitjes in deze wilde fruitplant zijn giftig. De andere soort schijnt niet goed te smaken en heeft juist weinig pitjes. Een kruising tussen de twee soorten levert een manke plant op – steriel – maar wel met heerlijke bananen. Een smakelijke maar toevallige ontdekking.

Een ander voorbeeld van kruisingen tussen niet twee, maar zelfs drie soorten planten is tarwe. Toen duizenden jaren geleden primitieve tarwe werd gemaakt door verschillende grassoorten met elkaar te kruisen, mixte tijdens de bevruchting van de zaadjes het DNA van deze soorten op een volstrekt ongeregelde manier. Het DNA van de ene soort lijmde zichzelf gewoon op willekeurige plekken tussen het al bestaande DNA van de andere soort. Zo stapelde bij elke kruising meer en meer DNA op chaotische wijze op elkaar.

Meestal leidt opeenstapeling van chromosomen tot problemen, zoals bij de steriele banaan, maar tarwe kwam er goed vanaf (denken we, omdat we het al jaren zonder problemen eten). Broodtarwe telt dankzij eerdere kruisingen 42 hevig ongeordende chromosomen, in plaats van de gebruikelijke, ietwat nettere 14.

Welke van de twee is onvoorspelbaar?

Gentech en ouderwets kruisen lijken dus meer op elkaar dan je aanvankelijk misschien zou denken. Beide overschrijden soortgrenzen; hoewel enkel gentechnologie het mogelijk maakt om over alle grenzen te stappen. En, belangrijker misschien, met beide technieken knip en plak je genen in planten. Bij kruisen verloopt dat chaotischer en stapelen meerdere genen zich op, bij gentechnologie wordt vaak maar één gen geplakt zonder dat de rest van het DNA verandert.

Rijst is een gewas dat op ongelofelijk veel manieren wordt verbeterd. Het Instituut voor Rijstonderzoek test jaarlijks tientallen nieuw gekruiste rassen, maar houdt zich ook bezig met gentechnologie om bijvoorbeeld vitamine A in rijst te stoppen.
IRRI Images

Of zit dat bij gentechnologie toch wat ingewikkelder? Greenpeace denkt van wel. Hoewel je maar één gen inbrengt, zou dat gen – juist omdat het voor de plant een vreemd gen is – heel nieuwe effecten op het DNA van de plant kunnen uitoefenen. En dat kan zo’n plant giftig of gevaarlijk voor zijn omgeving maken.

Greenpeace-wetenschapper Janet Cotter, werkzaam aan de Universiteit van Exeter, denkt zelfs dat geen enkele test ooit voldoende zal zijn om onvoorspelbare effecten bij gentechplanten te vinden: “Juist omdat de situatie in het DNA volledig nieuw is, hebben wetenschappers geen idee waarnaar ze moeten zoeken. Daarom willen we dus geen enkele gentechplant in de natuur of op ons bord.”

Emeritus hoogleraar plantbiologie Klaus Ammann vindt dat onzin. Juist omdat je bij genetische modificatie maar één gen inbouwt zal de invloed op de rest van het DNA klein zijn, zeker in vergelijking met de chaotische kruisingen van tarwe, schrijft hij in New Biotechnology.

Welke manier van planten veranderen levert dan meer problemen in het DNA op? Gentechnologie of ouderwets kruisen? Gelukkig is dat eenvoudig te onderzoeken. DNA-activiteit – ook bekend als genexpressie – en afwijkingen hiervan meten is al jaren mogelijk. En een vergelijking maken tussen twee planten is niet bijster ingewikkeld.

Een voorbeeld hiervan is de studie van Peter Shewry en andere biologen. Ze namen een tarweplant en deden twee dingen om daar nieuwe eigenschappen in te stoppen: ouderwets kruisen en genetische modificatie (ze brachten twee nieuwe genen in). Daarna vergeleken ze de de genexpressie van de nieuwe planten met de oorspronkelijke plant. Conclusie: ouderwets kruisen verstoort de genexpressie ernstig, maar genetische modificatie niet.

Je ziet Shewry’s werk in de afbeelding hieronder. De zwarte stipjes zijn afwijkingen: de gentechplant heeft er bijna geen en lijkt dus zowat een kopie van de moederplant. Gekruiste planten barsten echter van de afwijkingen en lijken op genetisch niveau nauwelijks op de moederplant.

Het plaatje is misschien niet superscherp, maar de strekking is duidelijk. In de linkergrafiek zie je in hoeverre de gentechplant op zijn moeder lijkt, qua genexpressie. In de rechter zie je in hoeverre de gekruiste plant op zijn moederplant lijkt. De rechtergrafiek bevat ontelbaar meer stipjes, die op verschillen duiden. De wetenschappers onderzochten niet wat deze verschillen betekenen.
Plant Biotechnology Journal

En zo zijn er meerdere studies naar genexpressie gedaan. Tot dusver komen gentechplanten daar het best uit de bus. Of het hogere gehalte aan DNA-afwijkingen in gekruiste planten in vergelijking met gengewassen ook vaker leidt tot afwijkingen die écht gevaarlijk zijn voor mens en milieu, weten we niet; maar voorbeelden daarvan zijn er wel. Zo werd in de jaren zestig de ouderwets gekruiste Lenape-aardappel in de Verenigde Staten zonder veiligheidstests verkocht. Deze nieuwe, volgens ‘spelregels van de natuur’ gekruiste variant bleek echter onverwachts extra giftig.

Omdat gentechvoedsel altijd gecontroleerd wordt, is er nog geen voorbeeld bekend van ongeteste effecten waarna mensen ziek werden. Dat betekent niet dat er nooit onverwachte effecten zijn gemeten. In Australië bijvoorbeeld trok de overheid vijf jaar geleden gentech-erwten in, nadat uit een dierproef bleek dat het nieuwe gen bij muizen een afweerreactie veroorzaakt.

Onverwachte effecten komen dus zowel bij gentechplanten als gewone, gekruiste planten voor. Sterker nog, het DNA van gekruiste planten wordt dusdanig door elkaar geschud dat je haast zou verwachten dat deze manier van genen mengen onnatuurlijker en onveiliger zou kunnen wezen. Zolang nieuwe gewassen – gentech of niet – grondig worden getest, zou dat geen probleem hoeven wezen.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 25 januari 2011

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.