FYI.

This story is over 5 years old.

​Genetisch manipuleren kan je leren (zelfs als je geen moleculair bioloog bent)

Het was opmerkelijk makkelijk om een bacterie genetisch te manipuleren om licht te geven.
30.3.16
Foto: Xiamyra Daal/De Waag

Ik heb geen enkele ervaring met microbiologie of cellen of DNA, ik ken geen labtechnieken buiten wat ik ben vergeten van de middelbare school, ik heb onhandige worstenvingers en tóch heb ik deze week een bacterie genetisch gemanipuleerd, zodat-ie groen fluoresceerde. Nogmaals: ik heb het DNA van een doodnormale e.coli-bacterie, die geen licht geeft onder UV-licht, zo aangepast dat deze gifgroen oplichtte.

Advertentie

We leven in een spannende tijd als het aankomt op synthetische biologie – het (her)ontwerpen van cellen of delen daarvan. Vorige week nog kondigde het lab van Craig Venter aan dat ze het simpelst mogelijke organisme hebben gebouwd. Ze hebben zelf een levend wezen gebouwd. En niet alleen zelf gebouwd, maar ook nog eens geoptimaliseerd tot een organisme met minder weinig genen dan welk ander levend wezen in de natuur. Hun 'JCBI Syn 3.0' is in feite een overwinning over miljoenen jaren evolutie.

DNA wordt langzaamaan dankzij nieuwe technieken als CRISPR/Cas9 een soort software. Software die we als mensen steeds beter leren programmeren, om levende wezens dingen te laten doen die ze normaal niet zouden kunnen. Om maar een paar recente voorbeelden te noemen: gisten die spinnenzijde maken, bacteriën die brandstof produceren en virussen die kanker aanvallen.

Aan de compleet andere kant van het spectrum van ingewikkeldheid zat ik deze week bij De Waag Society op de Nieuwmarkt in Amsterdam om mijn eigen genetisch gemodificeerde organisme te maken. Ik was uitgenodigd voor de eerste workshop in hun nieuwe wetlab, waarvoor ze een aantal maanden geleden als eerste culturele instelling in Nederland een vergunning hadden gekregen om genetische modificatie te mogen doen.

Kijk ook onze nieuwe docu Microbros: Bacteriën, een toekomst zonder afval. Tekst gaat onder video verder.

De bedoeling was om een glow-in-the-dark e.coli bacterie te maken, en ik had bedacht dat als een biologiedebiel als ik het zou kunnen, dat zou betekenen dat iedereen het kan. En dat we dus daadwerkelijk een tijdperk in zijn gegaan waarin genetische modificatie 'gedemocratiseerd' wordt, zoals CRISPR/cas9-pionier Feng Zhang aan collega Kate Lunau vertelde. Een compleet nieuw tijdperk, vergelijkbaar met de opkomst van de PC of het internet, toen normale mensen ineens toegang kregen tot technologie die daarvoor alleen in laboratoria beschikbaar was – met alle gevolgen van dien.

Het Open Wetlab van de Waag Society. Beeld: Waag Society

De Waag Society is een instelling voor kunst, wetenschap en technologie die begin jaren negentig begon als medialab. In die tijd waren ze er vooral bezig met het internet beschikbaar en toegankelijk te maken voor meer mensen door middel van allerlei kust- en mediaprojecten. En dat doel is in meer dan twintig jaar eigenlijk niet veranderd – alleen proberen ze nu hetzelfde te doen voor (onder andere) biotechnologie.

Zo is er elke dinsdag open lab, waarbij mensen langs mogen komen met eigen projecten die ze willen uitvoeren in het lab, en organiseren ze avonden zoals die waar ik was, om niet-moleculair biologen ook een kans te geven om in aanraking te komen met deze potentieel revolutionaire technologie. Tijdens een interview dat ik vorig jaar deed met bioactivist en initiator Pieter van Boheemen, vroeg ik hem of dat niet heel gevaarlijk is, mensen die niks weten laten kloten met de bouwstenen van het leven. Maar "Daar is het ons juist om te doen. Door biotechnologie open te breken, hopen we discussies los te maken. Wat is wenselijk, en wat niet? Wat zijn GMO's eigenlijk? Zijn ze gevaarlijk? Hoe verhouden we ons tot hen? Kunnen we ze eten?"

Advertentie

Goede vragen, maar ik wilde nu gewoon een bacterie genetisch manipuleren. Ik wilde voelen hoe het is om de macht te hebben over de bouwstenen van het leven, maniakaal lachend in een labjas de bouwstenen van een bacterie aanpassen; leider zijn des levens, dictator van het DNA, bewindvoerder van het bestaan, emir van existentie. Ik draaf door.

Maar eerst: een uitgebreide uitleg over wat we precies zouden gaan doen. In feite was het proces heel makkelijk. Bacteriën hebben naast hun 'gewone' DNA ook plasmiden, cirkelvormige strengen DNA die ze gebruiken om genetische informatie uit te wisselen met andere bacteriën terwijl ze hete bacterieseks hebben. Die plasmiden worden ook gebruikt om gisten of bacteriën te manipuleren om een eiwit insuline te laten maken.

GFP werd oorspronkelijk gewonnen uit Aequorea victoria, een soort lichtgevende kwal. Beeld: Wikimedia

In dit geval kregen we geprepareerde plasmiden die het DNA voor de productie van het enzym GFP of Green Fluorecent Protein al bevatten, dat je misschien wel kent van de GFP Bunny – een groen fluorescerend konijn van kunstenaar Eduardo Kac. Die GFP-plasmiden moesten we introduceren in de e.coli-bacterie, zodat die bij de aanwezigheid van een bepaald soort suiker GFP zou produceren. En dus ook oplichten onder UV-licht.

De techniek om dit te doen was verbazingwekkend simpel. Beetje vloeistof hier, beetje opwarmen daar, beetje afkoelen, en uiteindelijk uitsmeren over een petrischaaltje. Het belangrijkste was om al die stapjes, die gewoon in een instructieboekje te lezen waren, zo uit te voeren dat er geen 'vreemde' bacteriën bijkwamen. Ook had ik een labjas aan en zo'n labbril, waardoor ik me een coole wetenschapper voelde. Ik voelde me echter nog geen god. Het was allemaal te makkelijk. Bijna teleurstellend makkelijk. Een proefje dat je op de middelbare school zou kunnen doen.

Advertentie

En dat proefje wordt dus ook op middelbare scholen gedaan, vertelde een inspecteur van het Ministerie van Infrastructuur en Milieu die ook aanwezig was om toezicht te houden op de cursus. Eerder had een middelbare school in Rotterdam dezelfde vergunning ontvangen om dit soort werk te doen, en mochten leerlingen dus ook dit soort practicums uitvoeren. Dat is aan de ene kant natuurlijk fantastisch, maar aan de andere kant werd het werk wat ik aan het doen was degradeerde tot kinderspel.

Alle ingrediënten voor wat ik aan het doen was, kwamen dan ook uit een setje, de "pGLO Bacterial Transformation Kit" van het bedrijf Bio-Rad. Dat kitje kan je gewoon bestellen als normale sterveling. De inspecteur vertelde dat het zelfs helemaal legaal is om het te bestellen en in huis te hebben, zo lang je het maar niet gebruikt. Als je dat wel doet heb je namelijk een genetisch gemodificeerd organisme en dat mag je niet zomaar buiten streng gereguleerde labs maken.

Enfin, na het uitvoeren van het proces moest de bacterie een paar dagen de incubator in om op een voor hem prettige temperatuur te groeien. Na twee dagen mochten we terugkomen.

Excuus voor de kwaliteit, ik mocht geen camera mee naar binnen, dus ik heb stiekem een foto met mijn telefoon genomen. Maar kijk!

En motherfuck, het was gewoon gelukt. Het resultaat voelde beter dan ik had verwacht, alsof een taart die je in elkaar hebt geflanst ineens veel lekkerder smaakt dan de moeite die je erin hebt gestopt. De bacterie gloeide felgroen onder een UV-lamp.

Ik had een levend organisme genetisch gemanipuleerd. Ik had iets gedaan waardoor een bacterie ineens een eigenschap kreeg die hij in de natuur niet zou hebben. En om eerlijk te zijn: dat voelde fantastisch, hoe kinderlijk simpel het ook was om te doen, of misschien wel juist omdat het zo kinderlijk simpel was om te doen.

Natuurlijk is het in geen velden of wegen te vergelijken met het werk dat in de voorhoede van de synthetische biologie wordt uitgevoerd, maar het gaf me wel een idee over hoe ver we als mensheid zijn gekomen, dat we zo makkelijk in kunnen grijpen in de bouwstenen van een levend wezen. Het feit dat iemand als ik, zonder enige ervaring. al iets voor elkaar kan krijgen in het supercomplexe programma dat 'het leven' is, is ongelofelijk indrukwekkend – en dat zeg ik niet om mezelf op de borst te kloppen, maar om de mensheid een compliment te geven. Goed werk, mensheid. Ik verwacht veel van ons in de toekomst.