De bekende biograaf Walter Isaacson beschrijft de spannende ontdekkingen van Nobelprijswinnaar Jennifer Doudna op gebied van RNA en de DNA-bewerkingsmethode CRISPR-Cas9.
Corona
Het coronavirus heeft de toepassing van deze technologie in een stroomversnelling gebracht en ook de Nobelprijs voor Doudna en haar collega Emanuelle Charpentier is relatief snel toegekend. CRISPR-technologie maakt het mogelijk genetisch materiaal te knippen en te plakken. Vaccins die met deze technologie zijn gemaakt produceren het spike-eiwit dat lijkt op de stekels van het coronavirus, waardoor het lichaam antistoffen gaat aanmaken. Ook worden er testkits ontwikkeld met behulp van CRISPR technologie. Op dit moment wordt er gewerkt aan vaccins met CRISPR die zelf een virus in stukken hakt nog voordat het immuunsysteem hoeft worden aangesproken. We hebben het echt over de frontlinie van biomedisch onderzoek.
Yoghurt
De ontdekking van CRISPR is van begin deze eeuw. Iets daarvoor, eind jaren negentig, ontdekte een Spaanse onderzoeker dat de bacteriën die hij onderzocht bepaalde repeterende DNA-sequenties hadden. Deze stukjes DNA bleken overeen te komen met het DNA van de virussen die ze aanvallen. Het bleek het afweersysteem van bacteriën te zijn dat zich miljoenen jaren geleden moet hebben gevormd. Ook yoghurtmakers van het Deense bedrijf Danisco waren op het spoor gekomen van dit afweersysteem. Dit bedrijf heeft een enorme catalogus van bacterieculturen. Af en toe worden de yoghurtbacteriën aangevallen door virussen. Na zo'n aanval bleken de bacteriën DNA van de virussen in zich te hebben.
Concurrentieslag
Jennifer Doudna is een systeembioloog. Zij zoekt niet naar bacteriën in extreem zoute waterpoelen of in yoghurtculturen. Haar werkgebied is het laboratorium. Doudna had haar sporen verdiend met RNA-onderzoek bij verschillende vooraanstaande universiteiten in de Verenigde Staten met UC Berkeley als huidige standplaats. Collega hoogleraar in de biologie vroeg Doudna als RNA-expert om samen meer te weten te komen over de werking van deze CRISPR-sequenties. Dat was het begin van een ontdekkingsreis met een moordende concurrentieslag bij iedere kleine stap in de uitvinding van deze DNA-technologie.
Nare strijd
Isaacson laat de hoofdrolspelers van de diverse concurrerende laboratoria een voor een voorbij komen. Nauwkeurig beschrijft hij de technische details van de technologie, gelukkig op zo'n manier dat een leek zoals ik het ook kan begrijpen. Hij roemt het competitieve karakter van Doudna, waardoor ze haar team tot grote hoogte pusht. Het is de eerzucht van alle strijdende laboratoria die bijdraagt aan het hoge tempo van de uitvindingen, publicaties en octrooien. Kort na de eerste publicatie van Doudna en Charpentier in Science, zijn zowel haar lab als de twee concurrerende labs in Harvard en het Broad instituut (ook in Cambridge MA) de strijd aangegaan om de uitvinding van een CRISPR-CAS dat in menselijke cellen genen kan bewerken. Dat heeft geleid tot een langdurige en nare strijd om het octrooi.
Kiembaan
Eenmaal in de praktijk bleek CRISPR eenvoudig en goedkoop te kunnen werken. Daardoor hebben allerlei biohackers zich erop gestort. De wereld was pas echt geschokt toen een Chinese wetenschapper het DNA van embryo's had bewerkt waardoor de tweeling die hieruit voortkwam beschikte over resistentie tegen HIV. De mogelijkheden om genetisch materiaal te modificeren in de kiembaan blijkt een doos van Pandorra te zijn. Kiembaanmodificatie betekent namelijk dat het opgenomen is in het erfelijk materiaal en dus aan volgende generaties kan worden doorgegeven. Isaacson geeft een interessant overzicht van de ethische discussies en verklaringen van de wetenschappelijke gemeenschap over hoe ver men zou mogen gaan met toepassingen van biotechnologie. Een kleurrijk figuur is James Watson, die samen met Francis Crick de ontdekker van DNA is. Doudna las als dertienjarige zijn boek De dubbele helix, wat haar heeft doen besluiten biologie te studeren. Ze was overigens vooral geïnspireerd door Rosalind Franklin, de vrouwelijke onderzoeker wiens data door Watson werd gestolen. De provocerende en onaangepaste Watson werd in de loop van de jaren steeds uitgesprokener in zijn racistische opvattingen, wat hem zijn positie in de wetenschap heeft gekost.
Grootmeester in het genre
Isaacson heeft zijn verhaal opgebouwd vanuit talloze gesprekken met de hoofdpersonen. Hij heeft terecht gekozen voor de invalshoek vanuit Doudna, en niet haar concurrenten. Het element van strijd en concurrentie heeft hij behoorlijk aangezet, maar wel vanuit een diep respect en bewondering voor alle hoofdrolspelers. Af en toe is Isaacson zelf subtiel aanwezig, als interviewer en toehoorder. Isaacson heeft een aantal grote biografieën, van Steve Jobs tot Albert Einstein, op zijn naam staan en is duidelijk een grootmeester in dit genre. Het boek is een behoorlijke pil, maar spannend geschreven waardoor je verder wilt lezen. Als mooie bijvangst heb ik een en ander opgestoken van biotechnologie.
Over Freija van Duijne
Freija van Duijne was van 2013 tot 2018 voorzitter van de Dutch Future Society. Zij heeft meer dan tien jaar werkervaring als toekomstverkenner en strateeg in diverse overheidsorganisaties. Freija werkt vanuit haar bedrijf Future Motions en geeft trainingen en lezingen op gebied van toekomstverkennen.
