Amerikaanse wetenschappers hebben de eerste stap gezet naar natuurveilige genetisch gemodificeerde organismen (GMO’s). De onderzoekers ontwikkelden met synthetische biologie een bacterie die zich niet in het wild kan verspreiden. Hierdoor is de bacterie ‘veiliger’ voor de natuur, meldt BBC News Science & Environment.

Tegenstanders van GMO zijn bang dat gemodificeerde organismen zich onbeheersbaar in de natuur gaan verspreiden. Ook is er angst voor de onbekende gezondheidsrisico’s. De nieuwe generatie GMO-bacteriën kan de angst voor ongebreidelde verspreiding wegnemen. Deze bacteriën kunnen namelijk 'in het wild' niet overleven. Volgens de wetenschappers is het onderzoek erg belangrijk voor de toekomstige toepassing van GMO’s in de landbouw en in medicijnen.

Synthetisch aminozuur
Twee teams van onderzoekers, aan Harvard University en Yale University, stelden allebei met behulp van synthetische biologie een bacterie samen. In dit geval ging het om nieuwe organismes met een DNA dat volledig op een computer is samengesteld. Dit in tegenstelling tot de ‘gewone’ methode, waarbij stukjes DNA geknipt en geplakt worden om gunstige eigenschappen direct in te brengen. Beide onderzoeken zijn deze maand gepubliceerd in Nature.

De nieuwe bacterie kan alleen maar groeien in aanwezigheid van een specifiek aminozuur, een bouwsteen voor eiwitten. De wetenschappers ontwikkelden een speciaal, synthetisch aminozuur, dat niet in de natuur voorkomt. De bacterie groeide daarop in het laboratorium erg goed, zolang het synthetische aminozuur aanwezig was. Experimenten met in totaal meer dan 100 miljard cellen wees uit dat geen enkele bacterie in staat was om te overleven zonder het betreffende aminozuur.

De nieuwe bacterie kan ook geen gemodificeerd DNA uitwisselen met zijn natuurlijke variant. De biochemische samenstelling is zodanig veranderd dat de natuurlijke bacterie en de GMO-versie niet goed ‘communiceren’. Hetzelfde geldt voor virussen. De aangepaste bacterie zorgt voor een mismatch tussen de genetische code van het virus en de gastheer. Daardoor krijgen virussen geen kans om toe te slaan in de gemodificeerde bacteriën.

Mijlpaal als basis voor verdere doorbraken
De wetenschappers waren op zoek naar een manier om effectieve veiligheidsmaatregelen ('biocontainment') te ontwikkelen voor GMO's. De geïsoleerde vorm van een GMO is, volgens de onderzoekers, een mijlpaal in de ontwikkeling hiervan. De volgende uitdaging is het aanpassen van het DNA van andere (grotere) levensvormen met dezelfde methodiek. Momenteel zijn wetenschappers al bezig hetzelfde te doen met gistcellen. Het genetisch materiaal van planten en dieren ligt veel dichter bij dat van gist dan bij dat van bacteriën.

De onderzoeken van Harvard University en Yale University zijn beide verschenen in Nature.

Fotocredits: 'E.coli Bacteria', NIAID
Dit artikel afdrukken