1. Amateuristisch misklonen

Als tiener had Keoni Gandall al een geavanceerd onderzoekslaboratorium in zijn slaapkamer in het Californische Huntington Beach. Terwijl zijn schoolvriendjes computergames kochten, schafte hij allerlei apparatuur aan – een transilluminator, een centrifuge, twee thermocyclers – voor een hobby die ooit het exclusieve domein was van wetenschappers met witte stofjassen in 
officiële laboratoria. ‘Ik wilde gewoon DNA klonen met mijn eigen labrobot en thuis complete genomen kunnen maken,’ zegt hij. En Gandall was lang niet 
de enige. De laatste jaren zijn overal in het land biohackers aan de slag gegaan met DNA-manipulatie. 
Nu de apparatuur goedkoper wordt en de kennis over methoden voor genetische modificatie (met name CRISPR-Cas9) steeds wijder verspreid raakt, beginnen zogenaamde ‘burgerwetenschappers’ op verrassende manieren met DNA te werken.

Tot nu toe heeft dat vooral amateuristische miskleunen opgeleverd. Een jaar geleden haalde een biohacker de publiciteit, toen hij zich op een conferentie injecteerde met gemodificeerd DNA dat hem gespierder moest maken (wat niet lukte). Begin dit jaar injecteerde de eigenaar van een biotechbedrijf zich met een zelfgemaakt middel, waarvan hij hoopte dat het hem zou genezen van herpes (uitslag: helaas). Zijn bedrijf had ook al een filmpje gelivestreamd waarin iemand zich injecteerde 
met een zelfgemaakt middel tegen hiv (maar de 
hoeveelheid hiv in zijn bloed nam toe).

Gandall, inmiddels achttien jaar en onderzoeksassistent aan de Stanford-universiteit, zei in een interview dat hij gentechnologie voor iedereen toegankelijk wil maken. Hij denkt dat toekomstige ontdekkingen op dat gebied uit onverwachte hoek zullen komen. Maar hij geeft onmiddellijk toe dat de doe-het-zelfrevolutie in genetica op een dag ook rampzalig kan uitpakken. ‘Ik zal de eerste zijn om toe te geven dat de regelgeving voor DNA-synthese gewoon niet toereikend is,’ zegt hij. ‘De regels werken niet meer als alles gedecentraliseerd is – als iedereen straks synthetisch DNA kan maken met zijn smartphone.’

Biowapen

De grootste angst is dat iemand de steeds populairdere technologie aanwendt om een biowapen te maken. Een onderzoeksteam van de Universiteit van Alberta is erin geslaagd op eigen houtje paardenpokken te maken, een uitgestorven variant van het pokkenvirus – in zes maanden tijd, op basis van via internet gekochte DNA-fragmenten en zonder enige klacht van de autoriteiten. Ze kochten overlappende DNA-fragmenten van een commercieel bedrijf en stelden met wat knip- en plakwerk het volledige genoom samen. Toen ze dat hadden ingebracht in cellen die met een ander type pokkenvirus waren geïnfecteerd, begonnen de cellen besmettelijke deeltjes te produceren.

Volgens sommige deskundigen komt hiermee meteen een einde aan de al tientallen jaren woedende discussie over de vraag of de laatste twee resterende stalen van het pokkenvirus, in 
de Centers for Disease Control and 
Prevention in Atlanta en in een onderzoekscentrum in Rusland, vernietigd moeten worden.

Nu staat immers vast dat wetenschappers die er experimenten mee willen doen, het virus ook gewoon zelf kunnen maken. Het artikel over dit onderzoek in het tijdschrift PLOS One bevatte niet alleen een uitgebreide beschrijving van de gebruikte methoden, maar ook – wat Gregory Koblentz, hoofd van de vakgroep Biodefensie aan de George Mason-universiteit, met name zorgen baarde – een reeks nieuwe tips en trucs om hindernissen te omzeilen. ‘We wisten natuurlijk altijd al dat dit ooit mogelijk zou zijn,’ zegt Koblentz. ‘We wisten ook dat Noord-Korea ooit een kernwapen zou bouwen, maar toch slaat de schrik ons om het lijf als ze het echt doen.’

Experts riepen het blad op de publicatie in te trekken, het werd ‘onverstandig, onnodig en gevaarlijk’ genoemd. En al vóór de publicatie werd in een rapport van de Wereldgezondheidsorganisatie gesteld dat het beschreven procedé ‘geen uitzonderlijke biochemische kennis of vaardigheden en geen grote investeringen in tijd of geld vereist’. Maar het hoofd van het onderzoeksteam, viroloog David Evans van de Universiteit van Alberta, zei dat hij verschillende Canadese instanties op de hoogte had gesteld van zijn experiment met het pokkenvirus en nergens op bezwaren was gestuit.

Veel experts zijn het er wel over eens dat amateurbiologen grote moeite zullen hebben om op eigen houtje 
een dodelijk virus te maken. Maar naarmate er meer hackers komen die liever DNA-codes dan computercodes kraken, en naarmate zij bedrevener raken in DNA-synthese, kan het risico op misbruik volgens deskundigen 
wel toenemen. ‘Er kan eigenlijk ieder moment iets dodelijks worden gelanceerd – nu al,’ zegt George Church, een vooraanstaand synthetisch bioloog aan Harvard. ‘Praktisch ingestelde types zouden simpelweg een tegen medicijnen resistente variant van miltvuur of een extreem besmettelijk griepvirus kunnen ontwerpen. Daarvoor staan nu al recepten online.’

‘Als ze bereid zijn zichzelf met hormonen te injecteren om gespierder te worden, kun je je voorstellen dat ze ook wel tot sterkere staaltjes in staat zijn,’ zegt Church. ‘Iedereen die synthetische biologie bedrijft, zou onder toezicht moeten staan en alle onbevoegde beoefenaren zouden als verdacht moeten worden beschouwd.’

De Amerikaanse autoriteiten aarzelen om stappen te ondernemen die een rem kunnen zetten op innovatie of raken aan het intellectuele-eigendomsrecht. De wetten inzake biotechnologie zijn al decennia oud, waardoor toezichthouders werken met achterhaalde regelgeving. Bovendien is het toezicht een onoverzichtelijke lappendeken van allerlei verschillende instanties voor uiteenlopende soorten onderzoek: het is een net waarvan de mazen steeds groter zullen worden naarmate de technologie voortschrijdt. Zo gelden er strikte regels voor universitaire onderzoekers die federaal overheidsgeld aanvragen voor zogenaamd dual use research of concern, de term voor experimenten die in theorie ook voor kwalijke doeleinden kunnen worden aangewend. Maar meer dan de helft van het wetenschappelijk onderzoek in Amerika wordt uit andere middelen gefinancierd. Voor de ontwikkeling van een lichtgevende plant met behulp van genetische manipulatie werd in 2013 via crowdfundsite Kickstarter meer dan een half 
miljoen dollar opgehaald. ‘Er vindt niet echt nationaal toezicht plaats op onderzoek dat niet door de overheid wordt gefinancierd,’ zegt William So, FBI-medewerker en deskundige op het gebied van biologische dreigingen. In plaats daarvan vertrouwt de 
FBI erop dat biohackers zelf aan de bel trekken als ze verdacht gedrag bespeuren. ‘Ik denk wel dat de FBI zijn best doet met de middelen die ze hebben,’ zegt Thomas Inglesby, hoofd van het Johns Hopkins Center for Health Security in Baltimore. ‘Maar als je hiermee echt iets wilt uithalen, is er weinig dat je tegenhoudt.’

De FBI onderhoudt goede banden met een groot aantal bonafide biohacking-labs, zoals Genspace in Sunset Park in Brooklyn. Achter een onopvallende stalen deur in een groezelig straatje vol graffiti komen biohackers in opleiding (muzikanten, ingenieurs, gepensioneerden) regelmatig bijeen voor een stoomcursus genetische manipulatie. Deelnemers aan de Biohacker Boot Camp doen de technische basisvaardigheden op die je nodig hebt om thuis met DNA te gaan klussen, bijvoorbeeld om lichtgevende algen te fabriceren. ‘De dubbele helix is hét 
iconische beeld van de twintigste eeuw, misschien samen met de paddenstoelwolk,’ zegt cursusleider Michael Flanagan tegen zijn klasje.

Bij binnenkomst waan je je in een studentenhuis, compleet met doorgezakte bank, magnetron en minikoelkast. Maar het lab zelf is heel ruim opgezet: twee verdiepingen met metalen werkbanken vol memo’s, en rekken vol glaswerk en chemische oplossingen langs de witte bakstenen wanden. Het is een hele stap vooruit voor Genspace. In het begin zat medeoprichter Daniel Grushkin nog met bacteriën te knutselen in zijn woonkamer, met pizza en een biertje binnen handbereik. Later huurden ze ruimte in een broedplaats voor innovatie (tussen robotbouwers, ontwerpers van duurzame kleding en minicupcakebakkers), waar ze zelf een provisorisch lab bouwden van afgedankte serredeuren. Grushkin klopte zelf aan bij de FBI. ‘Misschien dat je bezorgde telefoontjes krijgt omdat wij als niet-wetenschappers experimenten uitvoeren in een oud, vervallen gebouw,’ zei hij. ‘Maar het is geen drugslab en wij zijn geen bioterroristen.’

Kwaadwillende biohackers die een biologisch wapen willen maken – een dodelijke ziekte die van de ene op de andere drager overspringt en miljoenen mensen kan besmetten, zonder enige grens in ruimte of tijd – beginnen waarschijnlijk met wat shoppen op internet

Grushkin is inmiddels een pionier op het gebied van risicobeheer bij biohacking, deels omdat hij erkent dat het stoeien met organismen van al die nieuwelingen ‘meer weg heeft van een dierenwinkel dan van een “hackerspace”’. Hij heeft richtlijnen opgesteld, besmettelijke stoffen in het lab verboden en een beurs van bijna een half miljoen dollar ontvangen om een veiligheidsprotocol te ontwikkelen voor een kleine vijftig labs in het hele land. De meeste van die labs zeggen nooit ook maar enig contact met de FBI te hebben gehad. Het overtreden van de veiligheidsrichtlijnen betekent meestal alleen dat het lidmaatschap wordt ingetrokken. Dan moet de dader in zijn eentje verder, maar kan hij altijd nog terecht bij de duizenden enthousiastelingen op Facebook, Reddit en mailinglijsten.
Lichtend voorbeeld voor veel van die mensen is Josiah Zayner, een voormalig NASA-onderzoeker die met een GoPro-camera op zijn hoofd experimenten livestreamt vanuit zijn garage. Zayner, eigenaar van biohack-start-up The Odin, is de man die zijn spieren sterker wilde maken. ‘Dit is doodgewoon plakband,’ zei Zayner op een zomeravond tot zijn YouTube-publiek, waarna hij binnensmonds vloekend een laag huidcellen van zijn onderarm trok. ‘Dit is dag 1 van mijn experiment om mezelf genetisch te manipuleren.’

In een interview heeft hij toegegeven dat hij een ongelukje (maar geen opzettelijke misdaad) bij zijn fans niet uitsluit. ‘Ik snap volgens mij wel waarom ze niet willen dat zomaar iedereen ebola in handen kan krijgen,’ zei hij. ‘Als iemand met ebola bezig is en zijn huis brandt af, bestaat het gevaar dat het ebolavirus vrijkomt.’ Zelfs Zayner maakt zich nu zorgen over de beweging die hij mede heeft aangewakkerd. In de doe-het-zelfkit die The Odin verkoopt, wil hij levende kikkers stoppen, om zijn klanten aan te moedigen liever te experimenteren op dieren dan op zichzelf – of andere mensen. ‘Ik twijfel er niet aan dat er brokken zullen worden gemaakt,’ zegt hij. ‘Mensen proberen elkaar naar de kroon te steken en het gaat 
allemaal veel sneller dan we voor mogelijk hadden gehouden. Het is bijna niet in de hand te houden. Dat is eng.’

Kwaadwillende biohackers die een biologisch wapen willen maken – een dodelijke ziekte die van de ene op de andere drager overspringt en miljoenen mensen kan besmetten, zonder enige grens in ruimte of tijd – beginnen waarschijnlijk met wat shoppen op internet. Op de site Science Exchange bijvoorbeeld, een soort Marktplaats voor DNA: een commercieel platform waar praktisch iedereen gekloond DNA kan bestellen bij daarin gespecialiseerde bedrijven. Gandall, de onderzoeksassistent van Stanford, koopt er vaak stukjes DNA. Onschuldig DNA. Maar voor iemand met kwade bedoelingen is het wellicht niet zo moeilijk om aan iets minder onschuldigs te komen. En binnenkort zijn deze bedrijven niet eens meer nodig, als er een handzame all-in-one-genoomprinter voor de desktop beschikbaar komt. Een soort inkjetprinter die niet de basiskleuren CMYK uitprint, maar de genetische basenparen AGTC. Voor universitaire laboratoria bestaat zo’n apparaat al: de BioXp 3200, die zo’n 65.000 dollar kost. Tot die tijd kunnen thuisklussers alvast aan de slag met DNA Playground van Amino Labs, een doe-het-zelfkit die nog minder kost dan een iPad, of met de CRISPR-kit (159 dollar) van The Odin.

In de verkeerde handen kunnen dat soort toolkits misschien gevaarlijk zijn, maar voor Keoni Gandall vormden ze de opmaat naar een veelbelovende carrière. Op zijn elfde kocht hij op de rommelmarkt een leerboek over virologie. Voordat hij oud genoeg was om op rijles te gaan, liet hij zich door zijn moeder al naar zijn baantje aan de Universiteit van Californië brengen. Hij draagt alleen nog maar rode poloshirts, om geen tijd te hoeven verspillen aan het kiezen van zijn kleren. Hij verveelde zich dood op school, waar hij de biologieleraren veelvuldig moest corrigeren, en werd bij een science fair weggestuurd omdat hij roekeloze DNA-experimenten zou doen. Hij zegt zijn schooldiploma 
ternauwernood te hebben gehaald 
en door bijna elke universiteit te zijn afgewezen, maar werkt nu toch als onderzoeksassistent aan de Stanford-universiteit. ‘Best wel ironisch, nadat ze me als student niet hebben toegelaten,’ zegt hij. Hij is verhuisd naar Palo Alto, waar hij – met zijn voorraadje 
van veertien poloshirts – een huis deelt met drie niet-biologen, die niet echt beseffen dat er in een hoekje van zijn slaapkamer DNA wordt gekloond.

Op Stanford wijdt hij zich aan de opbouw van een verzameling genetisch materiaal voor openbaar gebruik. Een nobel streven in de ogen van biohackers. Maar in de ogen van veiligheidsdeskundigen een manier om kwaadwilligen aan gratis munitie te helpen. ‘Er zijn eigenlijk maar twee manieren waarop je dertig miljoen mensen van de aardbodem kunt vagen: met een kernwapen of met een biologisch wapen,’ zegt Lawrence Gostin, die de Wereldgezondheidsorganisatie adviseert over de voorbereiding op grieppandemieën. ‘Om de een of andere reden is de Amerikaanse overheid erg bang voor het eerste, en is ze daarop ook grondig voorbereid, maar geldt dat nog bij lange na niet voor het tweede. Daar begrijp ik niets van.’

Auteur: Emily Baumgaertner

The New York Times
Verenigde Staten | dagblad | 
oplage 1.120.402

De krant der kranten, met als motto 
‘All the news that’s fit to print’. Won 
meer journalistieke prijzen dan enig 
ander medium.