Nieuwsbrief

Blijf wekelijks op de hoogte van het beste uit De Kennis van Nu en het laatste nieuws!

MELD JE AAN
Koe

Het is Chinese wetenschappers gelukt om bij koeien resistentie tegen tuberculose in te bouwen. Zonder bijeffecten. Hiervoor gebruikten ze een nieuwe versie van de CRISPR/Cas9-techniek. Het onderzoek verschijnt deze week in vakblad Genome Biology.

Zolang we dieren houden, proberen we ze meer melk te laten geven, prettiger in de omgang te maken of meer vlees om hun botten te laten groeien. Duizenden jaren deden we dat door te kruisen. We zetten dieren bij elkaar waarvan we dachten dat de combinatie de gewenste eigenschappen opleverde. Sinds enkele decennia kunnen we die stap overslaan en direct in het genetisch materiaal ingrijpen. De ontdekking van CRISPR/Cas9 heeft dit recent nog eenvoudiger gemaakt. Om de mensheid in de toekomst te kunnen blijven voeden, zou de techniek wel eens onmisbaar kunnen zijn.

Bijeffecten CRISPR/Cas9

Een probleem aan CRISPR/Cas9 is dat toepassing tot ongewenste bijeffecten lijdt. Dit komt doordat het Cas9-deel beide strengen waaruit het DNA bestaat, doorknipt. Hierna slaat de cel aan het repareren en worden kleine foutjes ingebouwd. Een nieuwe techniek met de nog ingewikkeldere naam CRISPR/Cas9n (n staat voor het enzym nickase) geeft een knikje in slechts een van de twee strengen. Groot voordeel hiervan is dat het tot minder bijeffecten leidt.

Chinese wetenschappers pasten de nieuwe techniek toe in een experiment waarin ze tuberculoseresistentie in koeien inbouwden. Hiervoor gebruikten ze gemuteerde koeien met een gemankeerd NRAMP1-gen. Dit gen zorgt voor de aanmaak van een eiwit dat ziekteverwekkers als de voor tuberculose verantwoordelijke Mycobacterium bovis bestrijdt.

De onderzoekers gebruikten zowel Cas9 als het nieuwe Cas9n om een werkende versie van het gen in het DNA van koeiencellen te plaatsen. Vervolgens plaatsten ze de kernen van deze cellen over naar eicellen. Deze eicellen lieten ze in het laboratorium uitgroeien tot embryo’s en die plaatsten ze in de baarmoeders van draagkoeien.

Tuberculoseresistent

Het experiment leverde twintig kalfjes op, waarvan er elf langer dan drie maanden leefden. Het nieuw ingebouwde gen deed zijn werk: de transgene kalfjes hadden allemaal een verhoogde resistentie tegen de tuberculosebacterie ten opzichte van gewone koeien. Bij de kalfjes die het gen met behulp van de conventionele Cas9 hadden gekregen, traden de verwachte bijeffecten op. De kalfjes die met Cas9n bewerkt DNA hadden, bleef dit bespaard.

Een verhoogde resistentie tegen tuberculose bij koeien is natuurlijk een mooi resultaat. Wat belangrijker is, is dat het knippen en plakken van DNA nu niet alleen goedkoop, snel en precies op de juiste plek kan, maar dat bijeffecten uitblijven. Dat brengt het ongelimiteerd knutselen met het genetisch materiaal van onze landbouwdieren, die daardoor nog meer melk geven, resistent zijn tegen ziekteverwekkers of nog betere wol leveren, een stapje dichterbij.

 Yuapeng Gao et al. Single Cas9 nickase induced generation of NRAMP1 knockin cattle with reduced off-target effects. Genome Biology, 31 jaunari 2017.