De EU werkt momenteel aan een nieuw hoofdstuk in de regelgeving over genetisch gewijzigde organismen, kortweg GGO’s. Hoe dat precies zit en waarom er nood is aan een nieuwe wetgeving, lees je in deze Eos Blog. In Deel 2 kom je te weten wat de nieuwe wetgeving inhoudt.
Laten we beginnen met de basis: wat zijn DNA en genen nu ook alweer? DNA is als een lange kettingmolecule, opgebouwd uit vier verschillende schakels met de letternamen A, T, G en C. De DNA-ketting is doorgaans vele miljoenen of zelf miljarden schakels, of dus letters, lang. De volgorde van de letters in de ketting vormt als het ware een zeer lange tekst met instructies voor het levend wezen: de DNA-code.
Genen zijn kortere stukjes tekst in de DNA-code. Elk gen heeft een afgelijnde functie. Zo heeft een tomaat genen die betrokken zijn bij fotosynthese en andere die instaan voor de aanmaak van de rode kleurstof in de vrucht. Een plant bevat doorgaans enkele tienduizenden genen.
De volledige DNA-code zit in nagenoeg alle cellen van elk levende wezens. Dat een cel in een blad er toch anders uitziet dan een in de wortel, heeft te maken dat er andere genen geactiveerd worden en tot uiting komen.
De natuur dobbelt
De volgorde van de letters op de DNA-ketting blijft tussen twee generaties grotendeels gelijk. Dat verklaart waarom de nakomelingen van een eik opnieuw eiken zijn en geen brandnetels. ‘Grotendeels gelijk’ betekent dat het DNA niet helemaal gelijk blijft. 110 miljoen jaar geleden waren er geen eiken of netels, maar groeide wel hun gemeenschappelijke voorouder. Door telkens in kleine stapjes te veranderen, konden beide soorten ontstaan uit die voorouder, en met hen nog veel andere soorten.
De natuur weet uiteraard niet welke DNA-code nodig is om een eik of brandnetel vorm te geven. Elke soort is toevallig ontstaan, want in de natuur verandert het DNA geheel willekeurig. Enkel de DNA-codes die aanleiding geven tot succesvolle organismen zullen blijven bestaan, de andere verdwijnen vroeg of laat.
Botsen en breken
Er zijn heel wat manieren waarop de DNA-code kan veranderen. Dat kan bijvoorbeeld als een hoogenergetische straling inslaat op een DNA-letter. Zo’n botsing kan die letter stukmaken, waarna er een andere letter in de plaats kan komen.
Bij Aziatische rijstrassen zorgde een verandering van een G in een T ervoor dat rijpe rijstkorrels niet loskomen van de aar. Boeren selecteerden deze vlot oogstbare rijst en dus onbewust de rijstplanten met een T. De wilde rijst behield wel de G, want een goede zaadverspreiding blijkt essentieel om te kunnen floreren in de natuur.
Een andere manier waarop DNA verandert, doet zich voor als de DNA-ketting breekt. Dit is niet gezond maar gebeurt wel relatief vaak. Alle cellen hebben een ingebouwd mechanisme om de twee losse stukken terug aaneen te zetten. Soms gebeurt dat feilloos, andere keren gaat het herstel gepaard met een fout. In dat geval is de DNA-code op de plaats van de breuk veranderd en kan de plant een nieuwe eigenschap krijgen.
Het is na zo’n DNA-breuk dat de rode kool is ontstaan uit een witte kool. Een breuk midden in een gen dat instaat voor het onderdrukken van de aanmaak van rode kleur werd hersteld door een ander DNA-stuk van meer dan duizend letters lang te gebruiken in de reparatie. Na het ‘herstel’ bleek het oorspronkelijke gen stuk te zijn: de aanmaak van rode kleur wordt niet langer onderdrukt.
Het komt minder frequent voor dan botsingen en breuken, maar planten kunnen ook DNA van andere soorten opnemen. Zo zorgt een stukje virus-DNA in tomaat voor een betere bescherming tegen virussen. Er bestaat er zelfs een bacterie die actief bacterie-DNA in het DNA van planten inbouwt
Klassiek veredeling en mutatieveredeling
Al sinds het prille begin van de landbouw maken boeren gebruik van spontane DNA-veranderingen bij klassieke veredeling. Door jaar na jaar de zaden te selecteren van planten met de -voor de mens- meest interessante kenmerken en deze zaden te gebruiken als zaaigoed voor volgend seizoen, worden voortdurend nieuwe rassen ontwikkeld.
Aangezien de noden van de mens veranderen - er moeten steeds meer monden gevoed worden liefst met zo weinig mogelijk grond, middelen en tijd - en aangezien ook plantenziekten zich steeds aanpassen en schade blijven veroorzaken, stopt het werk van een veredelaar nooit.
Vanaf de jaren 40 van vorige eeuw wordt ook mutatieveredeling gebruikt om de ontwikkeling van nieuwe rassen te bespoedigen. Door zaden te behandelen met hoogenergetische straling, worden er wel honderd keer meer veranderingen in het DNA aangebracht dan wat er spontaan optreedt. Het stelt veredelaars in staat om sneller planten met interessante kenmerken te bekomen.
Mutatieveredeling werd en wordt succesvol gebruikt voor de ontwikkeling van duizenden nieuwe rassen. Vermoedelijk eten we dan ook dagelijks rassen die via mutatieveredeling tot stand kwamen.
Transgene veredeling
In de jaren 80 werden transgene veredelingstechnieken ontwikkeld. Bij een van die technieken wordt gebruik gemaakt van de bacterie die van nature bacterie-DNA in planten-DNA kan binnenbrengen. Door het ongewenste bacterie-DNA te vervangen door een nuttige DNA-code, wordt de bacterie ingezet om het nuttige DNA in te bouwen in dat van de plant. Het gaat hierbij bijvoorbeeld om DNA dat gewassen weerbaarder maakt tegen plantenziektes.
Transgene veredeling is niet zo ingrijpend als het op het eerste zicht lijkt. In het meest eenvoudige scenario wordt er een welgekend stuk DNA ingebouwd. Gemiddeld gezien zullen er bij transgene veredeling minder veranderingen plaatsvinden dan bij klassieke veredeling en mutatieveredeling. Anderzijds wekte het inbrengen van pakweg virus-DNA in dat van planten enige ongerustheid.
Ongerustheid als basis voor de GGO-wetgeving uit 2001
Wat in de jaren 80 en 90 nog onvoldoende geweten was, is dat een flink deel van het DNA van planten afkomstig is van virussen, bacteriën, schimmels en andere planten. Het DNA van de mens bestaat zelfs voor zo’n tien procent uit virus-DNA. Dat er geen gevaar uitgaat van een extra ‘soortvreemd’ stukje DNA is nu goed geweten, maar was toentertijd minder gekend.
Om de ongerustheid destijds een antwoord te bieden, werkte de EU jarenlang aan een regelgevend kader rond het gebruik van transgene gewassen wat in 2001 resulteerde in de GGO-wetgeving. De benaming ‘genetisch gewijzigd organisme’ is overigens een weinig wetenschappelijke term aangezien álle wezens genetische wijzigingen hebben. De juridisch-politieke definitie stelt dat GGO’s organismen zijn, met uitsluiting van mensen, waarvan het DNA veranderd werd op een wijze die niet in de natuur voorkomt.
De onderliggende redenering van de GGO-wetgeving is dat natuurlijke DNA-veranderingen veilig zijn en niet-natuurlijke gevaarlijk kunnen zijn. In Deel 2 van deze blog kom je te weten dat dit uitgangspunt geen wetenschappelijke basis heeft, maar wat hier van tel is, is dat de GGO-regelgeving gigantische gevolgen heeft voor transgene gewassen.
Rassen die met een transgene techniek veredeld werden, moeten vanaf 2001 erg dure en tijdrovende veiligheidstest doorstaan alvorens ze gebruikt mogen worden in de Europese landbouw. Bovendien kunnen politici beslissen om een veilig bevonden GGO-gewas alsnog te verbieden. Resultaat: sinds 2001 werden alle transgene gewassen waarvoor toelatingen werden aangevraagd veilig bevonden maar nadien zonder uitzondering op politiek niveau verboden.
Overigens worden GGO’s wel massaal geïmporteerd in de EU als dierenvoeder maar dat is een ander verhaal.
Net zoals transgene veredeling, komt ook mutatieveredeling niet in de natuur voor. De rassen die veredeld werden met behulp van mutatieveredeling zijn bij gevolg volgens de EU-definitie ook GGO’s, maar ze vallen niet onder de GGO-regelgeving. Lees deze zin gerust opnieuw. De redenering om mutatieveredelde rassen niet onder de GGO-regelgeving te laten vallen, is dat ze in 2001 al zes decennia zonder problemen geteeld en gegeten werden. De EU oordeelde dat deze ‘lange geschiedenis van veilig gebruik’ aantoonde dat deze GGO-rassen geen risico vormden. Voor transgene gewassen kon dit argument toentertijd nog niet ingeroepen worden.
Nieuwe gentechnieken
Nieuwe gentechnieken (NGT’s) zoals CRISPR maken het mogelijk om heel gericht aanpassingen aan te brengen in het DNA van planten. In zijn meest eenvoudige vorm, wordt een CRISPR DNA-schaar naar een welbepaalde plaats in een gen gestuurd. Na het knippen van de DNA-ketting, schiet het natuurlijk herstelproces in gang en kan dit een foutje maken. Het is een techniek die natuurlijke breuken in het DNA nabootst.
Soms worden NGT’s gebruikt om één enkele DNA-letter aan te passen. Volgens de GGO-wetgeving uit 2001 moeten dergelijke gewassen de dure en tijdrovende GGO-veiligheidstesten ondergaan en mogen politici finaal beslissen of ze worden toegelaten voor gebruik in de Europese landbouw of niet.
Dat is onlogisch omdat een NGT-gewas met slechts één kleine verandering in het DNA oneindig keer strenger aangepakt wordt dan gewassen die via mutatieveredeling wel duizenden veranderingen kregen. De oude wetgeving blijkt eenvoudigweg niet voorzien op de nieuwe technieken. Hoe de nieuwe wetgeving hier gedeeltelijk een oplossing voor biedt, kan je lezen in Deel 2.
Nieuwsgierig naar meer manieren en technieken waarbij het DNA van planten verandert en wat de gevolgen hiervan zijn voor landbouw, milieu en samenleving? Lees dan het boek DNA in de puree van Ruben Vanholme en Dorien Van de Wouwer, uitgegeven bij Borgerhoff & Lamberights.
