Is genetisch gemanipuleerde wiet kweken verantwoord?

Tegenwoordig bevatten veel producten ggo's, ook al besef je het misschien niet. Maar wat betekent 'ggo' eigenlijk? 'Ggo' staat voor 'genetisch gemodificeerd organisme'. Dit zijn organismen waarvan de genen kunstmatig zijn veranderd om ze bepaalde eigenschappen te geven.

Maar bestaat er ook genetisch gemodificeerde wiet? Ja, dat bestaat zeker.

Genetische modificatie is een zeer controversieel onderwerp. Het is erg complex en wordt vaak verkeerd begrepen. Het biedt mens en milieu daarbij grote kansen, maar brengt ook grote risico's met zich mee. Dus, is een ggo nu een goed idee of niet? En is het verantwoord om ggo-cannabis te roken?

Wat zijn ggo's?

Ggo's zijn organismen waarbij genetisch materiaal, soms van een andere soort, in specifieke genen is geïmplementeerd. Dit zorgt ervoor dat ze een gewenste eigenschap gaan vertonen. Wat je er ook van vindt, het blijft een ongelooflijk iets.

De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) definieert ggo's als volgt: "Genetisch gemodificeerde organismen (ggo's) zijn planten, dieren of microben waarin genetisch materiaal (DNA) is veranderd op een manier die van nature niet voorkomt door paring en/of natuurlijke recombinatie".

Er zijn verschillende manieren om een organisme genetisch te modificeren.

DNA-overdracht door biologische voertuigen

De kracht van de natuur mag nooit onderschat worden. In de natuur bestaan er verschillende organismen die de genetische sequenties van andere kunnen veranderen. Door deze functies te manipuleren, kunnen we DNA naar keuze in levende cellen inbrengen.

• Agrobacterium tumefaciens

Deze bacterie muteert cellen van planten op een natuurlijke manier, waardoor er tumoren ontstaan. In de jaren zeventig werd ontdekt dat Agrobacterium ook kon worden gebruikt om planten genetisch te manipuleren door het bacteriële plasmide dat deze mutatie veroorzaakt te verwijderen en te vervangen door de gewenste genen. Dit is een van de oudste en meest gebruikte technieken voor genetische modificatie van planten.

• Genetische transformatie via een virus

Dit werkt op ongeveer dezelfde manier als Agrobacterium. Virussen veranderen cellen in virusfabrieken door ze met genetische sequenties te infecteren. Door de manier waarop virussen cellen infecteren te manipuleren, kunnen we DNA-sequenties naar keuze implanteren.

Directe overdracht

Naast het gebruik van organismen als biologisch voertuig, kun je organismen ook direct genetisch modificeren. Deze benadering is echter een stuk minder nauwkeurig en meestal minder efficiënt.

• Genpistolen

Een genpistool, ook wel 'biolistic particle delivery system' genoemd, schiet minuscule, met DNA gecoate metalen deeltjes op het betreffende organisme af. Deze methode is echter niet altijd succesvol. Maar als het lukt, dringen de deeltjes de cellen binnen door de genetische codes waarmee ze bedekt zijn in die van de cellen te integreren. Dit kan worden gebruikt om DNA, RNA en eiwitten te veranderen.

• Micro-injectie

Dit is precies zoals het klinkt. Met een micropipet wordt hierbij genetisch materiaal rechtstreeks in de pronucleus van een cel geïnjecteerd. Hoewel het relatief eenvoudig is (in termen van genetische modificatie), is het niet de betrouwbaarste methode.

• Elektroporatie

Bij deze methode worden cellen onder krachtige elektrische stroom gezet. Daardoor worden de celwanden tijdelijk permeabel en zijn ze vatbaar voor transfectie van vreemd DNA. Dit is een redelijk betrouwbare methode en werkt beter dan blootstelling aan chemicaliën. Het wordt dan ook vaak gebruikt om de plasmiden van bacteriën en virussen aan te tasten die vervolgens gebruikt worden om andere cellen te modificeren.

Genetische manipulatie

Hoewel genetisch gemanipuleerde organismen, oftewel 'bioengineering', en genetisch gemodificeerde organismen vaak als hetzelfde worden gezien, is het proces biologisch gezien wat anders. Bioengineering is een veel nauwkeuriger en gecontroleerder proces. Hierbij zijn we in staat om specifieke genen met een hoge mate van nauwkeurigheid rechtstreeks in organismen te implanteren.

• CRISPR-cas9 en TALENs

Dit zijn veel modernere en diepgaandere technieken om genetisch te manipuleren. CRISPR-cas9 is een eiwit dat in bepaalde bacteriën wordt aangetroffen en waarmee ze zichzelf kunnen verdedigen. Het is eigenlijk een immunologisch eiwit. Door het te benutten, zijn we in staat om een stukje uit DNA te knippen en het verwijderde deel door een gen naar keuze te vervangen.

• Chemische blootstelling

Ook door cellen bloot te stellen aan bepaalde chemicaliën of straling, kunnen we hun genen wijzigen of mutagenese induceren.

Genetische manipulatie versus selectief breeden

Sommigen beweren dat genetische manipulatie slechts een versnelde versie van selectief breeden is en daarom niet veel anders is dan een natuurlijk proces. Aan welke kant je ook staat, het is belangrijk om te erkennen dat dit niet waar is.

Bij selectief breeden kan alleen gebruik worden gemaakt van genen van dezelfde soort, of soorten die erg op elkaar lijken. Een voorbeeld: de wietplant met de hoogste opbrengst wordt gebruikt om nakomelingen te produceren. Door inteelt van deze planten, zullen de genen die verantwoordelijk zijn voor die grote oogst na verloop van tijd worden gestabiliseerd. Deze nieuwe soort kan dan worden gekruist met smaakvolle of erg krachtige soorten, opnieuw worden ingeteeld en gestabiliseerd. Dit is selectief breeden.

Bij genetische manipulatie worden genen echter van een ander organisme genomen en direct in een plant geïmplementeerd. Dit organisme is meestal vergelijkbaar, maar het kan in feite van alles zijn. Zo maken ze bijvoorbeeld gewassen die resistent zijn tegen pesticiden. Dit is de enige manier om dergelijke genen in planten te introduceren, afgezien van hopen dat ze door een willekeurige mutatie verschijnen.

Genetische manipulatie is dus niet alleen een kwestie van snelheid. Het betekent in wezen dat elke eigenschap van elk organisme in iets anders kan worden geplaatst. Angstaanjagend? Misschien. Slecht? Niet per se.

Wat is het probleem met ggo's?

Zijn genetisch gemanipuleerde organismen een probleem? Dit is een controversiële discussie en de meningen zijn hier nogal over verdeeld. Genetische manipulatie brengt zeker een aantal risico's met zich mee. Als het echter op verantwoorde wijze wordt gebruikt (iets waar mensen niet echt in uitblinken) dan zou het de wereld aanzienlijk kunnen veranderen. Het zou dan allerlei problemen kunnen oplossen die ons sinds het begin der tijden al plagen.

Voordelen van ggo's

Enkele voordelen van ggo's zijn:

Dit zijn slechts enkele toepassingen van genetische manipulatie. Nu de technologie op steeds grotere schaal wordt gebruikt en er steeds meer mee wordt geëxperimenteerd, zullen er ongetwijfeld nog meer voordelen aan het licht komen.

Nadelen van ggo's

Maar het is niet alleen maar positief. Er zijn ook oprechte zorgen over het gebruik van ggo's:

Ggo-cannabis

Zijn er ook ggo-cannabissoorten? In één woord: ja. Ook dit is een controversieel onderwerp en het is niet helemaal duidelijk wanneer deze soorten zijn ontstaan. Trait Biosciences heeft echter een van de eerste volledig gemanipuleerde planten gecreëerd, waar ook een patent op is aangevraagd. In Israël, waar de ggo-technologie zeer populair is, zijn ook enkele voorbeelden van genetische manipulatie van wiet te vinden. Het gebeurt eigenlijk zo goed als overal waar het legaal is.

CanBreed in Jeruzalem heeft bijvoorbeeld biotechnologische wietplanten gecreëerd die resistent zijn tegen echte meeldauw, een veel voorkomende schimmelplaag. Dit is een goed voorbeeld van planten die de kweek zowel goedkoper als duurzamer maken. Op grote schaal kan het verminderen van plantenverlies door veelvoorkomende problemen een enorme impact hebben. En in de landbouw in zijn geheel verhoogt het ook aanzienlijk de voedselzekerheid.

Wat is er anders aan genetisch gemanipuleerde wiet?

Genetisch gemanipuleerde wiet biedt niet zomaar snellere groei en grotere opbrengsten. In feite zijn dit de moeilijkste eigenschappen om te realiseren, aangezien deze heel veel genen vereisen. In het begin merk je vaak ook geen duidelijk verschil met een genetisch gemanipuleerde plant. Pas na verloop van tijd, als een aantal genen zich heeft ontwikkeld, worden opmerkelijke veranderingen duidelijk.

Cannabinoïden worden alleen in de trichomen in grote hoeveelheden geproduceerd. Dit zijn de harsrijke klieren die zich voornamelijk aan de buitenkant van de toppen bevinden. Maar wanneer wiet specifiek voor de toppen wordt gekweekt, gaat veel biomassa verloren. Met andere woorden, je moet 2-3 maanden wachten om slechts een klein deel van de plant te kunnen oogsten.

Met genetische manipulatie hopen we echter uiteindelijk wietplanten te kunnen kweken waarbij de cannabinoïden in de hele plantstructuur aanwezig zijn. Dit zou kunnen worden bereikt door de cannabinoïden zodanig aan te passen, dat ze niet meer in vet oplosbaar zijn, maar in water.

Zo zou je bijvoorbeeld fotoperiode planten in de vegetatieve fase kunnen houden en de cannabinoïde-rijke bladeren continu kunnen oogsten. Dit is niet alleen winstgevender, maar de ecologische voetafdruk wordt zo ook veel kleiner. Bovendien zou je zo niet alleen het kweken efficiënter maken, maar er ook voor zorgen dat wiet niet langer alleen voor olie en toppen wordt gebruikt. In plaats daarvan zou het in bijna elk product kunnen worden verwerkt, met de cannabinoïden naar keuze.

Maar het kan nog vreemder. Sommige mensen geloven dat de wietplant helemaal niet de beste optie is om cannabinoïden te verkrijgen. Daarom proberen wetenschappers ook bacteriën met bepaalde genen te implanteren die nodig zijn om de gewenste cannabinoïden, met zo weinig mogelijk input, in grote hoeveelheden te produceren. Dit is ook hoe insuline wordt gemaakt; gist wordt dusdanig gemanipuleerd dat het insuline gaat aanmaken.

Andere ontwikkelingen zijn onder meer soorten die rijk zijn aan zeldzame cannabinoïden. Er zijn meer dan 113 verschillende cannabinoïden, waarvan sommige slechts in heel kleine hoeveelheden voorkomen. Genetische manipulatie zou de momenteel nog onbekende geheimen van de wietplant kunnen onthullen.

Andere mogelijke vormen van manipulatie zijn:

• Manipulatie van de terpeenproductie: terpenen hebben niet alleen invloed op de smaak, maar kunnen ook^[1] het algehele effect beïnvloeden. Door precies te controleren welke terpenen worden geproduceerd en hoeveel, zouden we veel meer controle over het eindproduct kunnen krijgen.
• Manipulatie van de productie van cannabinoïden: inmiddels weten we dat veel van de ongeveer 113 cannabinoïden in wiet unieke effecten hebben. Bovendien kunnen combinaties voor een geweldig entourage-effect zorgen^[2]. Door de concentratie cannabinoïden te sturen, zouden we soorten kunnen kweken die perfect bij een bepaald gebruik of bepaald individu passen.
• Manipulatie van de productie van flavonoïden: door de productie van flavonoïden te manipuleren, zouden we de kleuren van bepaalde plantendelen kunnen veranderen. Maar flavonoïden hebben ook hun eigen effecten op het lichaam^[3]. Door al deze eigenschappen samen te veranderen, zouden we dan ook zeer speciale soorten kunnen produceren.

Is ggo-cannabis ethisch verantwoord?

Dat is de grote vraag. Alles wat genetisch gemanipuleerd is, roept vraagtekens op, en terecht. Deze nieuwe technologie staat nog in de kinderschoenen en er zijn zeker dingen die fout kunnen gaan. Maar dat is met bijna alles zo. Je moet je afvragen: welke keuze hebben we?

Genetisch gemanipuleerde organismen zijn mogelijk de sleutel tot het oplossen van veel milieuproblemen. Doordat ze beter bestand zijn tegen droogte en plagen, zijn ze niet alleen nuttiger, maar wordt de impact op het milieu ook kleiner. Maar willen we daarbij het risico nemen om natuurlijke plantensoorten uit te roeien?

Als het op wiet aankomt, bestaat de mogelijkheid om soorten te creëren die efficiënter zijn, een hogere weerstand hebben tegen plagen en ziekten en meer zeldzame cannabinoïden bevatten. Maar bioengineering opent ook deuren naar potentiële medische ontdekkingen waar we ons nog niet bewust van zijn.

Wie weet wat we zouden kunnen ontdekken door bepaalde cannabinoïden te isoleren? Bovendien is het waarschijnlijk dat de cannabismarkt in de nabije toekomst zal blijven groeien, dus waarom geen planten gebruiken die zo min mogelijk middelen nodig hebben? Op die manier weet je tenminste dat je wiet de kleinst mogelijke impact op het milieu heeft.