De genetisch gemodificeerde baby: dichterbij dan u denkt

Als iemand een manier had gevonden om een genetisch gemodificeerde baby te maken, dan zou George Church daarvan afweten, redeneerde ik. In zijn doolhofachtige laboratorium op de campus van de Harvard Medical School kun je onderzoekers aantreffen die een nieuwe, nooit eerder in de natuur waargenomen genetische code geven aan E.coli. Een deur verder zijn anderen bezig de wolharige mammoet weer tot leven te wekken. Zijn lab, zo mag Church graag zeggen, is het middelpunt van een nieuw technologisch scheppingsverhaal, waarin de mens de schepping overdoet en naar zijn hand zet.

Toen ik vorig jaar op bezoek was in het lab, raadde Church me aan om te gaan praten met een jonge postdoc, Luhan Yang. Zij was vanuit Peking naar Harvard gekomen en had een belangrijke rol gespeeld in de ontwikkeling van een krachtige nieuwe techniek voor het modificeren van DNA: CRISPR-Case9. Yang had samen met Church een klein biotechnologiebedrijf opgezet om het genoom van varkens en runderen te modificeren, waarbij goede genen werden ingebracht en slechte uitgeschakeld.

Ik luisterde naar het verhaal van Yang tot ik kans zag om mijn echte vragen te stellen: kan dit ook bij mensen? Kunnen we de menselijke genenpoel verbeteren? In het algemeen gaat de wetenschap uit van het standpunt dat dat onveilig, onverantwoord en zelfs onmogelijk is. Maar Yang aarzelde niet. Ja, natuurlijk, zei ze. Het laboratorium van Harvard was zelfs al bezig met een project om te onderzoeken hoe dat bereikt kon worden. Ze opende haar laptop en liet me een Powerpoint-dia zien met de titel ‘Germline Editing Meeting’.

Germ life

Daar was het: een technisch voorstel om in te grijpen in de erfelijke eigenschappen van de mens. ‘Germ line’, oftewel kiembaan, is onder biologen jargon voor de eicel en de zaadcel, die samen een embryo vormen. Door het DNA van deze cellen of van het embryo te veranderen, zou het mogelijk zijn om ziektegenen te corrigeren, waarna die genetische verbeteringen worden doorgegeven aan komende generaties. Met een dergelijke techniek zouden families verlost worden van nare erfelijke ziekten als cystic fibrosis. Het zou misschien ook mogelijk zijn om genen in te brengen die een levenslange bescherming bieden tegen infecties, alzheimer en, zei Yang, misschien tegen de effecten van veroudering. Volgens haar werden dit soort baanbrekende medische ontwikkelingen in deze eeuw even belangrijk als vaccins waren in de vorige eeuw.

Dat is de belofte. De angst is dat kiembaanengineering zal leiden tot een griezelige wereld van supermensen en designer baby’s voor wie dat kan betalen. Wil je een kind met blond haar en blauwe ogen? Waarom niet een hyperintelligente groep mensen creëren die de leiders en wetenschappers van morgen kunnen worden?

Nog maar drie jaar na de ontdekking van CRISPR wordt deze techniek al op grote schaal door biologen toegepast, als een soort zoek-en-vervangmethode om DNA te wijzigen, zelfs tot op het niveau van één enkele letter. De methode is zeer nauwkeurig en wordt dan ook gezien als een veelbelovende nieuwe vorm van gentherapie bij mensen met een slopende ziekte. Daarmee zouden artsen dan een ziek gen, bijvoorbeeld in de bloedcellen van een patiënt met sikkelcelbloedarmoede, direct kunnen corrigeren. Maar zo’n vorm van gentherapie zou geen invloed hebben op de reproductiecellen en het veranderde DNA zou niet aan toekomstige generaties worden doorgegeven.

Volgens de conventie van de EU over biomedische wetenschap zou ingrijpen in de genenpoel een misdaad zijn tegen de mensenrechten

Genetische veranderingen door kiembaanengineering zouden wél doorgegeven worden, en dat is de reden waarom dit idee altijd veel weerstand heeft opgeroepen. Tot nu toe hebben voorzichtigheid en ethische bezwaren de overhand gehad. In een twaalftal landen, maar niet in de Verenigde Staten, is kiembaanengineering verboden en zijn wetenschappelijke genootschappen het erover eens dat het te riskant is om toe te passen. Volgens de conventie van de Europese Unie over mensenrechten en biomedische wetenschap zou ingrijpen in de genenpoel een misdaad zijn tegen de ‘menselijke waardigheid’ en de mensenrechten.

Maar dat is allemaal uitgesproken voordat het ook echt mogelijk was om de kiembaan nauwkeurig te modificeren. Nu, met CRISPR, kan dat.

Niet eenvoudig

Het experiment dat Yang beschreef was niet eenvoudig, maar het ging ongeveer zo: de onderzoekers hoopten van een ziekenhuis in New York de eierstokken te kunnen krijgen van een vrouw die werd geopereerd aan eierstokkanker veroorzaakt door een mutatie in een gen dat BRCA1 heet. In samenwerking met een ander laboratorium van Harvard, dat van anti-verouderingsspecialist David Sinclair, wilden ze daar onrijpe eicellen uithalen om die in het laboratorium te laten groeien en delen. Yang zou dan in deze cellen CRISPR toepassen om het DNA van het BRCA1-gen te corrigeren. Men zou proberen een levensvatbare eicel te creëren zonder de genetische fout die de kanker van de vrouw veroorzaakte.

Later zou ik van Yang horen dat ze niet lang na ons gesprek het project had verlaten. Maar ik kon niet achterhalen of het experiment dat ze beschreef inderdaad gaande was of stopgezet of binnenkort gepubliceerd zou worden. Sinclair meldde wel dat beide laboratoria een samenwerking waren aangegaan, maar daarna beantwoordde hij mijn e-mails niet meer, net zo min als verscheidene andere wetenschappers aan wie ik vragen had gesteld over kiembaanengineering.

Wat er ook met dat specifieke experiment is gebeurd, feit is dat het onderzoek naar het ingrijpen in de menselijke kiembaan een grote vlucht heeft genomen. Minstens drie andere centra in de VS zijn ermee bezig, net als wetenschappers in China, in het Verenigd Koninkrijk en bij biotechbedrijf OvaScience, dat is gevestigd in Cambridge, Massachusetts en waar enkele van de meest vooraanstaande specialisten op het gebied van voortplanting in de Raad van Advies zitten.

Al deze groepen willen aantonen dat het mogelijk is om kinderen te produceren die vrij zijn van de specifieke genen die betrokken zijn bij erfelijke ziekten. Als het mogelijk is om het DNA in de eicel van een vrouw of in een zaadcel van een man te corrigeren, zouden die cellen bij een ivf-kliniek gebruikt kunnen worden om een embryo en vervolgens een kind te produceren. Het zou dan ook mogelijk zijn om het DNA van een ivf-embryo in een vroeg stadium te ‘bewerken’ met behulp van CRISPR. Verscheidene mensen hebben in het wetenschappelijk tijdschrift MIT Technology Review verklaard dat dit soort experimenten al zijn gedaan in China en dat binnenkort publicaties zouden verschijnen over de resultaten van het editen van embryo’s. Deze mensen, onder wie twee hooggekwalificeerde specialisten, wilden hierop niet in het openbaar commentaar geven, omdat de artikelen nog niet verschenen waren.

Maatschappelijke beroering

Dit alles betekent dat kiembaanengineering veel verder gevorderd is dan iedereen dacht. ‘Het gaat hier om een belangrijke kwestie voor de mensheid,’ zegt Merle Berger, medeoprichter van Boston IVF, een van de grootste netwerken van vruchtbaarheidsklinieken ter wereld waar per jaar meer dan duizend vrouwen zwanger raken. ‘Het zou het belangrijkste zijn dat ooit op ons vakgebied is gebeurd.’ Berger voorspelt dat het repareren van genen die betrokken zijn bij ernstige erfelijke ziekten, door het publiek wel breed geaccepteerd zal worden, maar hij verwacht dat plannen om deze techniek ook voor andere zaken toe te passen tot grote maatschappelijke beroering zou leiden, omdat ‘iedereen dan het perfecte kind zou willen hebben’: mensen zouden dan bijvoorbeeld de kleur van de ogen en de mate van intelligentie van hun kind kunnen uitkiezen. ‘We hebben het al heel vaak over dit soort zaken gehad,’ zegt hij, ‘maar tot nu toe hebben we nooit de mogelijkheid gehad om het ook te doen.’

Hoe gemakkelijk zou het zijn om via CRISPR een menselijk embryo te bewerken? Heel gemakkelijk, volgens deskundigen. ‘Elke wetenschapper die moleculairbiologische technieken kan toepassen en weet hoe je met embryo’s werkt, zal dit kunnen,’ zegt Jennifer Doudna, biologe aan de University of California, Berkeley, die in 2012 een van degenen was die ontdekten hoe CRISPR gebruikt kan worden bij het aanpassen van genen.

Om erachter te komen hoe dat in zijn werk gaat, ging ik naar het lab van Guoping Feng, bioloog aan het McGovern Institute for Brain Research van MIT, waar een kolonie marmoset-aapjes wordt gefokt om met behulp van CRISPR goede modellen van menselijke hersenziekten te vormen. Om die modellen te creëren zal Feng het DNA van embryo’s bewerken en die dan in vrouwelijke marmoset-aapjes plaatsen, zodat hij uiteindelijk levende aapjes krijgt. Een van de genen die Feng in de dieren hoopt te veranderen is SHANK3. Dit gen is betrokken bij de manier waarop zenuwen communiceren; het is bekend dat een beschadiging van dit gen bij kinderen autisme veroorzaakt.

Volgens Feng was het vóór de ontdekking van CRISPR niet mogelijk om nauwkeurige veranderingen in het DNA van een primaat aan te brengen. Met CRISPR zou dat betrekkelijk eenvoudig zijn. Het CRISPR-systeem omvat een enzym dat genen afknipt en een gidsmolecuul die geprogrammeerd kan worden om zich te richten op unieke combinaties van de DNA-letters A, G, C en T. Breng deze ingrediënten in een cel en ze zullen het genoom op de bedoelde plekken bijknippen en aanpassen.

Maar CRISPR is niet onfeilbaar – en het zou een erg lukrake methode zijn om menselijke embryo’s te bewerken, zoals blijkt uit de pogingen van Feng om genetisch gemodificeerde marmoset-aapjes te verkrijgen. Om het CRISPR-systeem toe te passen op de aapjes injecteren zijn studenten de chemicaliën simpelweg in een bevruchte eicel, die dan nog een zygote is – het stadium vlak voordat de cel zich begint te delen.

Feng vertelde dat de effectiviteit van CRISPR om een gen in een zygote te verwijderen of onklaar te maken ongeveer 40 procent is, terwijl het maken van specifieke aanpassingen of het verwisselen van DNA-letters, nog minder vaak lukt – eerder bij 20 procent van de pogingen. Net als een mens heeft een aap van de meeste genen twee versies, van elke ouder één. Soms worden beide versies veranderd, maar soms ook maar een van de twee, of geen van beide. Slechts ongeveer de helft van de embryo’s zal tot een geboorte leiden en wanneer dat gebeurt, kunnen veel van de nieuw geboren aapjes een mix van cellen met en zonder gewijzigd DNA hebben. Alles bij elkaar betekent dit dat je twintig embryo’s moet bewerken om een levend aapje met de gewenste genversie te krijgen.

Voor Feng is dat geen onoverkomelijk probleem, want dankzij de apenkolonie van MIT kan hij beschikken over veel apeneicellen en dus over veel embryo’s. Maar het is duidelijk dat dit bij mensen wel problemen zou opleveren. Wetenschappelijk gezien zou het relatief eenvoudig zijn om CRISPR-ingrediënten in te brengen in een menselijk embryo. Maar het zou op dit moment nog nergens toe dienen. Dit is een van de redenen waarom veel wetenschappers een dergelijk experiment niet serieus nemen (of het nu wel of niet in China is uitgevoerd) en het meer zien als sensatiebelustheid dan als echte wetenschap.

MIT-bioloog Rudolf Jaenisch, die in het lab tegenover dat van Feng werkt en die in de jaren zeventig de eerste genetisch gemodificeerde muizen creëerde, noemt pogingen om menselijke embryo’s te editen ‘volkomen prematuur’. Hij zegt te hopen dat deze artikelen afgewezen zullen worden en niet gepubliceerd: ‘Het is gewoon sensatie en zorgt alleen maar voor onrust. We weten dat het mogelijk is, maar heeft het praktisch nut? Daar twijfel ik sterk aan.’

Stel dat deze verbeteringen alleen bereikbaar zijn voor de rijkste samenlevingen, of voor de rijkste mensen?

Feng daarentegen staat wel achter het idee van kiembaanengineering. Heeft de medische wereld immers niet tot doel om lijden te verminderen? Maar gezien de stand van de technologie verwacht hij dat werkelijk genetisch veranderde mensen nog wel ‘tien tot twintig jaar van ons verwijderd’ zijn. Een van de problemen van CRISPR is dat het onbekende effecten kan veroorzaken of heel andere delen van het genoom kan wijzigen dan de bedoeling was. Elk menselijk embryo dat met CRISPR is bewerkt, zou vandaag de dag het risico lopen dat zijn genoom op een niet voorziene manier was veranderd. Maar, aldus Feng, dat soort problemen kunnen uiteindelijk opgelost worden en dan zullen er gemodificeerde mensen worden geboren. ‘Zoals ik het zie is het op de lange duur mogelijk om de gezondheid sterk te verbeteren en de kosten van medische zorg terug te dringen. Het is een vorm van preventie. Natuurlijk is het lastig om de toekomst te voorspellen, maar er is een reële mogelijkheid dat we straks de kans op bepaalde ziekten kunnen verkleinen en dat verdient steun. Ik denk dat dit werkelijkheid wordt.’

Elders in de buurt van Boston verkennen wetenschappers een andere manier om de kiembaan te beïnvloeden, die technisch moeilijker is maar waarschijnlijk krachtiger. Hiervoor wordt CRISPR gecombineerd met de nieuwste ontdekkingen rond stamcellen. Wetenschappers bij verschillende onderzoekscentra, waaronder dat van Church, denken dat ze binnenkort in staat zullen zijn om met behulp van stamcellen in het laboratorium eicellen en zaadcellen te produceren. Anders dan embryo’s kunnen stamcellen gekweekt en vermeerderd worden. Zo zouden zij een sterk verbeterde manier bieden om met CRIPSR voor nageslacht te zorgen. Het recept: modificeer de genen van de stamcel, verander die in een eicel of zaadcel en produceer een embryo.

Genetisch verbeterde kinderen

Op 17 december kreeg een kleine groep investeerders in het Benjamin Hotel in Manhattan tijdens een presentatie een eerste kijkje in de keuken van OvaScience. Dit bedrijf, dat vier jaar geleden werd opgericht, heeft tot doel om commerciële toepassingen te vinden voor het wetenschappelijk werk van David Sinclair, die aan Harvard werkt, en van Jonathan Tilly, expert op het gebied van eistamcellen en voorzitter van de afdeling Biologie aan Northeastern University. De presentatie was onderdeel van een succesvolle campagne om in januari 123 miljoen dollar aan nieuw kapitaal op te halen.

Tijdens de bijeenkomst gaf Sinclair, een Australiër met een fluwelen stem die door de Times vorig jaar tot de ‘100 meest invloedrijke mensen ter wereld’ werd gerekend, een presentatie waarin hij Wall Street een glimpje liet zien van wat hij ‘werkelijk wereld veranderende’ ontwikkelingen noemde. Later zouden de mensen op dit moment terugkijken als het begin van een nieuw hoofdstuk in ‘de manier waarop mensen zelf meester zijn over hun lichaam’, zei hij. Dit zou ouders in staat stellen zelf te bepalen ‘wanneer en hoe ze kinderen krijgen en hoe gezond die kinderen zullen zijn’.

Het bedrijf heeft zijn stamceltechnologie nog niet geperfectioneerd – het heeft nog niet gemeld dat de eicellen die het in het lab kweekt levensvatbaar zijn, maar Sinclair voorspelde dat de vraag niet was of, maar wanneer er goed functionerende eicellen zouden komen. Als de technologie eenmaal werkt, zei hij, zullen onvruchtbare vrouwen honderden eitjes kunnen produceren en misschien honderden embryo’s. Via DNA-sequencing om hun genen te analyseren kunnen dan de gezondste daarvan worden geselecteerd.

Ook kunnen straks misschien genetisch verbeterde kinderen worden geboren. Sinclair vertelde de investeerders dat hij probeerde het DNA van deze eistamcellen te verbeteren door middel van genverandering, en na afloop zei hij tegen mij dat hij dat laatste deed met het lab van Church. ‘Wij denken dat het dankzij de nieuwe technologieën voor het veranderen van het genoom mogelijk wordt om dit toe te passen bij individuen die niet alleen ivf willen om kinderen te krijgen, maar ook om gezondere kinderen te krijgen, als er een erfelijke ziekte in hun familie voorkomt,’ zei Sinclair tegen de investeerders. Als voorbeeld noemde hij de ziekte van Huntington, die veroorzaakt wordt door een gen dat een dodelijke hersenafwijking genereert, zelfs bij iemand die maar één versie van dat gen erft. Volgens Sinclair zou het dodelijke gendefect uit een eicel verwijderd kunnen worden. Zijn doel en dat van OvaScience is om ‘die mutaties te corrigeren voordat we uw kind genereren,’ zei hij. ‘Het is nog in de experimentele fase, maar er is geen reden om aan te nemen dat het de komende jaren niet mogelijk zal worden.’

Ik sprak Sinclair kort per telefoon, terwijl hij in een taxi door een ingesneeuwd Boston reed, maar later verwees hij me voor antwoord op mijn vragen door naar OvaScience. Bij OvaScience zei woordvoerster Cara Mayfield dat de directeuren van het bedrijf geen commentaar konden geven vanwege hun drukke agenda, maar ze bevestigde dat het bedrijf werkte aan het behandelen van erfelijke afwijkingen via genverandering. Wat mij verbaasde was dat de research van OvaScience naar het ‘overschrijden van de kiembaan’, zoals tegenstanders dit wel noemen, nauwelijks aandacht heeft gekregen. In november 2013 kondigde OvaScience zelfs aan dat het 1,5 miljoen dollar stak in een joint venture met Intrexon, een bedrijf voor synthetische biologie dat het bewerken van genen in eicellen ‘ter preventie van de voortzetting van ziekten bij mensen van volgende generaties’, als een van zijn doelstellingen noemt.

Tilly moest lachen toen ik hem bij Northeastern University aan de lijn kreeg en hem vertelde waar ik over belde. ‘Dit wordt een heet hangijzer,’ zei hij. Tilly vertelde ook dat zijn lab ‘op dit moment’ bezig was met pogingen om met CRISPR eistamcellen te bewerken en daaruit een erfelijke aandoening, die hij niet wilde benoemen, te verwijderen. Tilly benadrukte dat er ‘twee puzzelstukjes’ waren – de stamcellen en het bewerken van het gen. De mogelijkheid om grote aantallen eistamcellen te creëren is cruciaal, want alleen met aanzienlijke hoeveelheden kunnen genetische veranderingen stabiel worden ingevoerd door middel van CRISPR, getypeerd via DNA-sequencing en zorgvuldig gecontroleerd op fouten voordat er een eicel wordt geproduceerd.

Tilly voorspelde dat uiteindelijk de hele technologische keten – van cellen naar stamcellen, van stamcellen naar zaad- of eicellen en dan naar nageslacht – uitgeplozen zou worden, eerst bij dieren, zoals vee, ofwel door zijn lab of door bedrijven als eGenesis, een gespecialiseerde tak van het lab van Church, die met proefdieren werkt. Maar wat de volgende stap met bewerkte menselijke eitjes zou moeten zijn weet hij ook niet precies. ‘Je wilt er ook niet zomaar “op goed geluk” eentje bevruchten,’ zei hij. Dan zou je mogelijk een mens maken. En dat zou vragen opwerpen waarvan hij niet zeker weet of hij ze kan beantwoorden. ‘“Kan het?”, dat is één ding. Maar als het kan, komen de belangrijkste vragen. “Zou je het doen? Waarom zou je het willen doen? Wat is het doel?” Als wetenschapper willen we weten of het mogelijk is, maar daarna komen we bij de grotere vragen, en die zijn niet voor de wetenschap, die zijn voor de samenleving.’

Levensduur, identiteit, economische output

Als kiembaanengineering onderdeel wordt van de medische praktijk, zou dat kunnen leiden tot grote veranderingen in menselijk welzijn, met gevolgen voor de levensduur van mensen, hun identiteit en economische output. Maar het zou ook ethische dilemma’s scheppen en maatschappelijke vragen. Stel dat deze verbeteringen alleen bereikbaar zijn voor de rijkste samenlevingen, of voor de rijkste mensen? Een ivf-behandeling kost in de Verenigde Staten rond de 20.000 dollar. Voeg daar het genetisch testen en eiceldonatie of een draagmoeder bij en de prijs stijgt al snel naar de 100.000 dollar.

Anderen vinden het idee discutabel omdat het niet medisch noodzakelijk is. Volgens Hank Greely, jurist en ethicus aan Stanford University, kunnen de voorstanders ‘niet werkelijk uitleggen waar het goed voor is’. Het probleem, zegt Greely, is dat het nu al mogelijk is om het DNA van ivf-embryo’s te testen en de gezonde eruit te pikken, een procedure die de kosten van een vruchtbaarheidsbehandeling met zo’n 4000 dollar verhoogt. Een man met de ziekte van Huntington kan bijvoorbeeld zijn zaadcellen laten gebruiken om eicellen van zijn partner te bevruchten. De helft van die embryo’s zou dan geen Huntington-gen hebben en die zouden gebruikt kunnen worden om een zwangerschap op te starten.

Sommige mensen beweren zelfs dat kiembaanengineering ‘met valse argumenten’ wordt doorgedrukt. Dat vindt ook Edward Lanphier, directeur van Sangamo Biosciences, een biotech-bedrijf in Californië dat met een andere gen-editingtechniek, ‘zinc fingers nucleases’, probeert om hiv bij volwassenen te behandelen door hun bloedcellen te modificeren. ‘Wij hebben naar een ziektegerelateerde rationale gezocht voor kiembaanengineering, en die is er niet,’ zegt hij. ‘Het is mogelijk. Maar er is niet werkelijk een medische reden voor. Mensen zeggen: we willen geen kinderen die met dit of met dat worden geboren, maar dat is een volkomen onjuist argument en een glijdende schaal op weg naar veel minder acceptabele toepassingen.’

46 procent van de Amerikanen heeft geen bezwaar tegen genetisch modificeren van baby’s om het risico op ernstige ziekten te verkleinen

Tegenstanders noemen een groot aantal gevaren. Er zou geëxperimenteerd worden met kinderen. Ouders zouden beïnvloed worden door reclamecampagnes voor genetische behandelingen bij ivf-klinieken. De mogelijkheid om de kiembaan te bewerken zou het verspreiden van zogenaamd superieure eigenschappen aanmoedigen. En de techniek heeft gevolgen voor mensen die nog niet geboren zijn, zonder dat die daar iets over te zeggen hebben. Zo staat de American Medical Association (AMA) op het standpunt dat kiembaanengineering ‘op dit moment’ niet toegepast zou moeten worden, omdat het ‘gevolgen heeft voor het welzijn van toekomstige generaties’ en ‘onvoorspelbare en onomkeerbare effecten kan hebben. Maar net als veel officiële verklaringen die het modificeren van het genoom verbieden, stamt die van de AMA, die in 1996 voor het laatst is bijgesteld, uit de tijd vóór de huidige technologie. ‘Veel mensen stemden maar gewoon met deze verklaringen in,’ zegt Greely. ‘Het was niet moeilijk om iets af te wijzen dat toch niet mogelijk was.’

Anderen voorspellen dat er gezwaaid zal worden met medische toepassingen waar je moeilijk tégen kunt zijn. Een paar met verscheidene genetische ziekten tegelijk zou misschien geen geschikt embryo kunnen vinden. Onvruchtbaarheid behandelen is ook een mogelijkheid. Sommige mannen produceren helemaal geen sperma, een afwijking die azoospermia wordt genoemd. Een van de oorzaken is een genetisch defect waarbij een gebied van een tot zes miljoen DNA-letters in de Y-chromosoom ontbreekt. Het is misschien mogelijk om van zo’n man een huidcel te nemen, daarvan een stamcel te maken, het DNA te repareren en dan sperma te maken, zegt Werner Neuhausser, een jonge Oostenrijkse arts die zijn tijd verdeelt tussen het ivf-vruchtbaarheidskliniekennetwerk in Boston en het Stem Cell Institute van Harvard. ‘Dat zou de medische wetenschap voorgoed veranderen. Dan zou je onvruchtbaarheid kunnen genezen, dat is zeker.’

Ik heb de afgelopen maanden verschillende telefoongesprekken gevoerd met Church en volgens hem is de drijvende kracht achter dit alles de ‘ongelofelijke precisie van CRISPR’. Nog niet alle details zijn helemaal duidelijk, maar hij denkt dat met deze techniek DNA-letters kunnen worden vervangen, zonder bijeffecten. En daarom is deze techniek volgens hem zo ‘verleidelijk om te gebruiken’. Church zegt dat zijn eigen laboratorium zich voornamelijk richt op experimenten met het modificeren van dieren. Hij voegde eraan toe dat zijn lab geen menselijke embryo’s zou maken of bewerken, want dat noemde hij ‘niet onze stijl’.

Wat wel de stijl van Church is, is verbetering van de mens. En hij heeft veel argumenten aangevoerd waarom CRISPR meer kan dan alleen ziektegenen uitschakelen. De techniek kan ook leiden tot vermeerdering. Op bijeenkomsten, soms met groepen ‘transhumanisten’ die geïnteresseerd zijn in de volgende stappen in de menselijke evolutie, toont Church graag een dia waarin hij natuurlijk voorkomende varianten van een stuk of tien genen opsomt die hun dragers voorzien van buitengewone kwaliteiten of resistentie tegen ziekten. Een daarvan maakt je botten zo hard dat een chirurgische boor erop afbreekt. Een andere verkleint drastisch de kans op een hartaanval. En IJslandse onderzoekers hebben ontdekt dat een variant van het gen voor het amyloide precursor proteïne, ofwel APP, bescherming biedt tegen alzheimer. Mensen met dit gen worden nooit dement en blijven tot op hoge leeftijd bij de tijd.

Church denkt dat CRISPR gebruikt zou kunnen worden om mensen gunstige genenvarianten te geven en zo DNA-edits te maken die fungeren als vaccin tegen een aantal van de meest voorkomende ziekten waar we vandaag de dag mee kampen. Hij zei weliswaar tegen me dat een behandeling die maar enigszins ‘op het randje’ is alleen uitgevoerd zou mogen worden bij volwassen die daarvoor toestemming kunnen geven, maar tegelijkertijd is het voor hem duidelijk dat hoe vroeger dit soort ingrepen worden gedaan, hoe beter.

Vragen over genetisch gemodificeerde baby’s ontwijkt Church meestal. Het idee om de menselijke soort te verbeteren ‘heeft altijd een enorm slechte pers gehad’, schreef hij in de inleiding van Regenesis, zijn boek over synthetische biologie dat in 2012 uitkwam. Op de cover stond een schilderij van Eustache Le Suer, met een bebaarde God die bezig is de wereld te scheppen. Maar dat is uiteindelijk wel de ontwikkeling die hij schetst: verbeteringen in de vorm van beschermende genen. ‘Men zal aanvoeren: hoe vroeger je erbij bent, hoe beter de preventie,’ zei hij afgelopen voorjaar tegen een zaal toehoorders in het MIT Media Lab. ‘Ik denk dat dit de ultieme preventie is, áls we zover komen dat het heel goedkoop, uiterst veilig en zeer voorspelbaar is.’ Church, die ook een minder voorzichtige kant heeft, voegde daar nog aan toe dat volgens hem het veranderen van genen ‘uiteindelijk net zoiets wordt als cosmetische chirurgie’.

Sommige wetenschappers vinden dan ook dat we de kans om verbeteringen in onze soort aan te brengen, niet voorbij mogen laten gaan. ‘Het menselijk genoom is niet perfect,’ zegt John Harris, bio-ethicus aan de Britse Manchester University. ‘Ethisch gezien moeten we wel achter deze technologie staan.’

Volgens sommige peilingen staat het Amerikaanse publiek er in principe niet negatief tegenover. Uit een onderzoek van Pew Research vorig jaar augustus bleek dat 46 procent van de volwassenen geen bezwaar had tegen genetisch modificeren van baby’s om zo het risico op ernstige ziekten te verkleinen. In hetzelfde onderzoek zei 83 procent dat genetische modificatie om een baby intelligenter te maken, te ver ging. Maar andere waarnemers vinden dat een hoger IQ juist wél het overwegen waard is. Nick Bostrom, filosoof in Oxford, die in zijn boek Superintelligence (2014) waarschuwde voor de risico’s van kunstmatige intelligentie in computers, heeft zich ook beziggehouden met de vraag of mensen voortplantingstechnologie zouden kunnen gebruiken om het menselijk intellect te verbeteren. Al is nog niet duidelijk welke rol genen precies spelen bij intelligentie en zijn er veel te veel relevante genen om engineering daarvan makkelijk te maken, er wordt wel degelijk gespeculeerd over de mogelijkheid van hightech eugenetica.

Stel dat iedereen een beetje slimmer kon zijn? Of een paar mensen heel veel slimmer? Zelfs een klein aantal ‘superverbeterde’ individuen, schreef Bostrom in 2013, zou de wereld kunnen veranderen met hun creativiteit en nieuwe ontdekkingen, en via innovaties die alle andere mensen ook zouden kunnen gebruiken. In zijn ogen is genetische verbetering een belangrijk onderwerp op de lange termijn, zoals klimaatverandering of financiële planvorming door landen, ‘aangezien het probleemoplossend vermogen van mensen een factor is bij elke uitdaging waar we voor komen te staan’.

Voor sommige wetenschappers betekenen de explosieve vorderingen in de genetica en biotechnologie dat kiembaanengineering onvermijdelijk is. Natuurlijk zijn vragen over veiligheid daarbij van het grootste belang. Voordat er een genetisch gemodificeerde baby is die ‘mama’ zegt, zouden er eerst testen worden gedaan met ratten, konijnen en waarschijnlijk apen om er zeker van te zijn dat die normaal zijn. Maar uiteindelijk, als de voordelen groter lijken dan de gevaren, zou de medische wetenschap het risico nemen. ‘Zo ging het in het begin ook met ivf,’ zegt Neuhausser. ‘We hebben nooit echt zeker geweten of die baby op zijn veertigste of vijftigste gezond zou zijn. Maar iemand moest de sprong wagen.’

Uiterst krachtig

Op zaterdag 24 januari kwam een twintigtal wetenschappers, ethici en juridische experts naar Napa Valley, voor een verblijf van een paar dagen in de Carneros Inn tussen de Californische wijngaarden. Ze waren bij elkaar geroepen door Doudna, de wetenschapper uit Berkeley die een jaar of twee eerder een van de ontdekkers was geweest van het CRISPR-systeem. Zij had zich gerealiseerd dat wetenschappers eraan dachten de kiembaan te overschrijden en maakte zich zorgen. Nu wilde ze weten: konden ze tegengehouden worden?

‘Wij wetenschappers hebben gezien dat CRISPR uiterst krachtig is. Maar daar zitten twee kanten aan. We moeten ervoor zorgen dat er zorgvuldig mee wordt omgegaan,’ zei Doudna tegen mij. ‘De bijeenkomst zal vooral gaan over het veranderen van de menselijke kiembaan en de erkenning dat iedereen daartoe nu de mogelijkheden heeft.’

Op de bijeenkomst waren onder andere ethici zoals Greely aanwezig, maar ook Stanford-biochemicus en Nobelprijswinnaar Paul Berg. Hij organiseerde in 1975 de historische Asilomar Conference waar biologen een overeenkomst sloten over veilig omgaan met recombinant DNA, de toen pas ontdekte methode om DNA te verbinden met bacteriën.

Zou er een Asilomar moeten komen over het bewerken van de kiembaan? Doudna vindt van wel, maar de kans dat er over dit onderwerp overeenstemming wordt bereikt, lijkt klein. Over de hele wereld wordt nu al biotechnologieonderzoek gedaan en daarbij zijn honderdduizenden mensen betrokken. Er is niet één bepaalde autoriteit die over de wetenschap gaat en er bestaat geen gemakkelijke manier om de geest terug in de fles te krijgen. Doudna hoopt dat als Amerikaanse wetenschappers het eens worden over een moratorium op modificeren van de menselijk kiembaan, onderzoekers elders ter wereld daar ook mee op zullen houden. Zij vindt dat zo’n zelfopgelegde pauze niet alleen moet gelden voor het maken van genetisch veranderde baby’s, maar ook voor het toepassen van CRISPR voor het modificeren van menselijke embryo’s, zaad- of eicellen, waar de onderzoekers van Harvard, Northeastern en OvaScience mee bezig zijn. ‘Het is verkeerd om nu die experimenten te doen met menselijke cellen die kunnen uitgroeien tot een mens,’ zei ze tegen mij. ‘Ik vind dat er eerst onderzoek gedaan moet worden naar de veiligheid, effectiviteit en gevolgen. En die proeven kunnen ook gedaan worden in niet-menselijke systemen. Wat mij betreft wordt er nog veel meer werk verzet, voordat men begint aan het bewerken van de kiembaan. Ik zou graag zien dat hier heel erg voorzichtig mee om wordt gegaan.’

Het raakt de kern van wie wij zijn, als mensen

Niet iedereen ziet zo’n probleem in kiembaanengineering of vindt dat experimenteren ermee tot verboden terrein moet worden verklaard. Greely merkt op dat er in de Verenigde Staten talloze regels gelden om te zorgen dat laboratoriumonderzoek niet ongemerkt uitkomt bij een genetisch gemodificeerde baby. ‘Ik zou het veiligheidsargument niet willen gebruiken als excuus voor een verbod dat niet voortkomt uit veiligheidsoverwegingen,’ aldus Greely. Hij zegt dat hij zich heeft uitgesproken tegen het instellen van een moratorium, maar heeft wel de brief van Doudna ondertekend, die de gezamenlijke visie van de groep weergeeft. ‘Zelf zie ik dit niet als een cruciaal moment, maar ik denk wel dat het tijd is dat we deze discussie voeren,’ zegt hij. (Na de onlinepublicatie van dit artikel in maart, verscheen het ingezonden stuk van Doudna in Science. Samen met Greely, Berg en nog vijftien anderen riep ze op tot een wereldwijd moratorium op elke poging om CRISPR te gebruiken voor het verwekken van genetisch veranderde kinderen, totdat onderzoekers konden bepalen ‘welke klinische toepassingen, als die er zijn, in de toekomst toelaatbaar kunnen worden geacht’. Toch onderschreef de groep wel basaal onderzoek, waaronder ook het toepassen van CRISPR in embryo’s. Op de uiteindelijke lijst van ondertekenaars stond ook Church, al was die op de bijeenkomst in Napa niet aanwezig.)

Naarmate er meer bekend werd over experimenten met de kiembaan hebben enkele biotechbedrijven die nu aan CRISPR werken, zich gerealiseerd dat ze een standpunt zullen moeten innemen. Nessan Bermingham is algemeen directeur van Intellia Therapeutics, een start-up in Boston die afgelopen jaar 16 miljoen dollar ophaalde om CRISPR te ontwikkelen voor gentherapiebehandelingen bij volwassenen of kinderen. Volgens hem staat kiembaan-engineering ‘niet op onze commerciële radar’ en hij geeft aan dat zijn bedrijf zijn patenten zou kunnen gebruiken om anderen ervan te weerhouden om deze techniek commercieel toe te passen. ‘De technologie staat nog in de kinderschoenen,’ zegt hij. ‘Het is niet juist dat mensen zelfs maar overwegen om dit voor kiembaantoepassingen te gebruiken.’

Bermingham had nooit verwacht dat hij al zo snel een standpunt zou moeten innemen over het genetisch modificeren van baby’s. Het wijzigen van erfelijke eigenschappen bij mensen is altijd een theoretische mogelijkheid geweest. Ineens is die mogelijkheid er nu echt. Maar ging het er niet altijd om onze biologie te doorgronden en te beheersen – meester te worden over de processen die ons hebben gevormd?

Ook Doudna houdt zich met deze vragen bezig. ‘Het raakt de kern van wie wij zijn, als mensen, en de vraag is of mensen wel zo’n macht zouden moeten uitoefenen,’ zei ze tegen mij. ‘Het roept morele en ethische vragen op, en een van de belangrijkste daarvan is alleen al de erkenning dat het aanbrengen van veranderingen in de kiembaan bij mensen de evolutie verandert.’ Een van de redenen waarom de wetenschap volgens haar pas op de plaats moet maken, is om onderzoekers meer tijd te geven om uit te leggen wat hun volgende stappen kunnen zijn. ‘Het grootste deel van het publiek,’ zegt ze, ‘voelt niets voor wat er komen gaat.’