Wat is een gene drive?

Een "gene drive" is een recente ontwikkeling in de biotechnologie. Het is een geavanceerde toepassing van genetische modificatie gebaseerd op een al bestaande techniek (genaamd CRISPRClustered regularly-interspaced short palindromic repeats-Cas9). Een gene drive maakt het mogelijk om snel en efficiënt een genetische eigenschap relatief snel en blijvend in een groot deel van de populatie van een organisme te verspreiden. Deze snelle verspreiding vindt vooral plaats in organismen die een korte generatietijd hebben. Gene drives kunnen alleen worden toegepast in organismen die zich geslachtelijk kunnen voortplanten.
 

Waar kan een gene drive voor worden toegepast?

Toepassing van gene drive is denkbaar in een breed scala van toepassingen op het gebied van ecologie, landbouw en gezondheid. Een veel genoemd voorbeeld is de inzet van een gene drive in insecten om verspreiding van ernstige ziekten (bijvoorbeeld malaria, dengue, Lyme) tegen te gaan of zelfs onmogelijk te maken. Andere mogelijke toepassingen die worden genoemd zijn het weer vatbaar maken van resistente insecten voor natuurlijke toxines, of het verlagen van de overlevingskans van invasieve soorten of exoten.

 

Worden gene drives op dit moment al toegepast?

De ontwikkelingen rondom gene drives bevinden zich op dit moment in de onderzoeksfase. Onderzoek is uitgevoerd naar gene drives in fruitvliegjes en in de malariamug. Dit onderzoek richt zich op het ontrafelen van het werkingsmechanisme en de effectiviteit. In Nederland zijn geen onderzoekstoepassingen van gene drives bekend.  

Bij de bestrijding van het zikavirus wijst men op de mogelijkheid van het gebruik van genetisch gemodificeerde muggen, zoals nu uitgezet bij de bestrijding van onder andere dengue. Gaat het hier ook om een gene drive toepassing?

Nee.  

Hier wordt toch een genetisch gemodificeerde mug ingezet? Hoe zit dat dan precies?

De gemodificeerde mug die hier bij de bestrijding van dengue wordt ingezet is zo aangepast dat het nageslacht van deze mug dood gaat. Het resultaat is een tijdelijke reductie van de totale muggenpopulatie. Het gaat hier wel om een vorm van genetische modificatie maar het is geen gene drive toepassing.  

Kunnen muggen met gene drive worden ingezet bij de bestrijding van het Zikavirus?

Om hier antwoord op te geven is eerst verder onderzoek nodig. Gene drive is als wetenschappelijk principe breed toepasbaar, maar of het ook voor dit specifieke geval zou kunnen werken moet nader worden onderzocht.   

De nieuwe techniek om gericht en nauwkeurig DNAdeoxyribonucleic acid aan te passen, het zogenaamde CRISPR-Cas9 staat sterk in de belangstelling. Is dit hetzelfde als een gene drive?

Nee.  

Is er een verband tussen de CRISPR-Cas9 techniek en gene drive?

Ja, er is een verband. CRISPR-Cas9 is een techniek, een zogenaamde gene-editing techniek, waarmee je heel nauwkeurig het stuk DNA kunt selecteren waar je een wijziging wilt aanbrengen (CRISPR) en hier vervolgens een knip in het DNA kan maken (Cas9). Een gene drive is een geavanceerde toepassing die gebruik maakt van deze techniek.

 

Wat is de belangrijkste zorg bij het gebruik van een gene drive?

Bij een gene drive kan een hele populatie, relatief snel blijvend genetisch worden aangepast. Deze aanpassing is in principe onomkeerbaar. Er is namelijk geen natuurlijk mechanisme dat de gene drive eigenschap teniet doet. Daarnaast kan de aanpassing snel plaatsvinden bij organismen die zich snel geslachtelijk voortplanten, waardoor binnen enkele generaties bijna de hele populatie van die eigenschap is voorzien.
 

Kan een gene drive worden teruggedraaid?

Een gene drive is in veel gevallen niet omkeerbaar en juist daarom moet er voorzichtig met de aanwezigheid van organismen met een gene drive in het milieu worden omgesprongen. Als eenmaal een hele populatie van een gene drive is voorzien is dit niet eenvoudig terug te draaien. Maar gene drive is een zeer recente ontwikkeling in de biotechnologie. Men zoekt nu naar mogelijkheden om de gene drive beter te controleren of het effect teniet te doen. Zo werkt men aan de ontwikkeling van gene drives die het effect van een eerdere gene drive teniet doen. Hier is echter nog veel  onderzoek voor nodig.

 

Tot wat voor risico's kan een gene drive  leiden?

Deze vraag is in algemene zin niet goed te beantwoorden want dat hangt altijd af van de specifieke toepassing. Het eventuele risico wordt bepaald door veel verschillende factoren zoals de genetische verandering, het effect van de nieuw aangebrachte eigenschap, de wijze van verspreiding in het milieu, enzovoort. De risicovraag is een belangrijk aandachtspunt. In de huidige aanpak om risico's te beoordelen is tot op heden geen rekening gehouden met de specifieke gevolgen van een gene drive. Dit betekent dat de wijze waarop de beoordeling wordt gedaan en welke gegevens daar voor nodig zijn voor gene drives goed onder de loep genomen moeten worden.  

Leidt elke toepassing van een gene drive tot een risico?

Nee. Er zijn (laboratorium)toepassingen van gene drives die geen risico voor mens en milieu met zich mee brengen. Dit hangt namelijk af van  het organisme en het milieu waar het organisme in wordt geïntroduceerd of in terecht komt. Er wordt altijd per geval beoordeeld of de toepassing kan leiden tot risico’s.

Wat is nu het advies van het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu?

Het RIVM signaleert dat de manier waarop we de risicobeoordeling voor ggoGenetisch Gemodificeerde Organismen's op dit moment invullen moet worden aangepast voor de omgang met het aspect gene drive. Hier is nader onderzoek en expertise voor nodig en ook internationaal overleg. Tot die tijd adviseert het RIVM om alle toepassingen van gene drive expliciet onder de vergunningplicht te brengen. Een vergunning kan alleen wordt afgegeven als het risico voldoende is afgedekt. Zo kunnen we ervoor zorgen dat we per geval  een oordeel kunnen vellen over de veiligheid, zonder de ontwikkelingen onnodig te belemmeren en hierbij ook zicht houden op deze ontwikkelingen.  

Zijn er in Nederland vergunningen aangevraagd om met gene drives te gaan werken?

Nee, er zijn nog geen vergunningen aangevraagd.