Pusztai heeft onder een nieuwe golf van aanvallen
gepubliceerd, en meldt zelfs dreigementen aan het adres van de redacteur van The
Lancet (zie Ewen, S. en Pusztai, A. (1999). Effect of diets containing
genetically modified potatoes expressing Galanthus nivalis lectin on rat small
intestine. The Lancet 354, 1353-4; zie ook http://plab.ku.dk/tcbh/PusztaiPusztai.htm voor
Pusztai’s volledige weerlegging van zijn critici). De
controverse onthult de erbarmelijke staat van de zogeheten ‘sound science’
welke zijn critici voorgeven te verdedigen, en brengt de algemene
veronachtzaming aan het licht van het voorzorgsbeginsel bij de huidige
‘risico-evaluatie’.
Er zijn genetisch gemodificeerde aardappelen ontwikkeld
die onder invloed van de cauliflower mosaic viral (CaMV) 35S promotor uitdrukking
geven aan een sneeuwklokje lectine (GNA) om de weerstand te verhogen
tegen insecten en draadwormen. Er werd gekozen voor GNA omdat eerder
door de auteurs verricht onderzoek aantoonde dat de uitwerking van lectine op
de dunne darm van ratten ‘minimaal’ was, tenminste wanneer hen tien dagen of
korter grote hoeveelheden lectine werd gevoerd. Pusztai’s medewerker Stanley
Ewen, onderzocht de microscopische structuur van de binnenoppervlakte van
verschillende onderdelen van de ratteningewanden bij groepen dieren die tien
dagen lang gevoerd waren met, respectievelijk, niet-GM aardappelen, GM
aardappelen en niet-GM aardappelen met het GNA proteïne er aan toegevoegd. Alle
diëten bevatten dezelfde hoeveelheid proteïne en energie.
Een verscheidenheid aan uitwerkingen werd ontdekt in
de verschillende delen van de ingewanden. In de maag werd een hoogst
significante woekering van de binnenwand aangetroffen bij zowel de ratten die
gevoerd waren met GM aardappelen als die welke gevoerd waren met niet-GM
aardappelen verrijkt met het lectine. Hier viel dus logischerwijs uit te
concluderen dat deze uitwerking op de maagwand voornamelijk toe te schrijven
viel aan de uitwerking van het GNA transgen. Echter, significante
veranderingen in de binnenoppervlakte van de dunne darm en delen van de dikke
darm werden alleen aangetroffen in de groep ratten die gevoerd werd met de
genetisch gemodificeerde aardappelen. Ewen en Pusztai concluderen dat “andere
delen van de genconstructie of het proces van genetische transformatie (of
beide) ook kunnen hebben bijgedragen aan het totaal aan biologische
uitwerkingen van de GNA-GM-aardappelen.” Daarnaast hadden ratten gevoerd
met GM aardappelen ook een significante toename in lymfocyten (witte
bloedcellen) in de darmwand, wat wijst op schade aan de ingewanden.
De stelling die zo explosief is gebleken, is dat
“andere delen van de constructie of het proces van genetische transformatie”
giftig kunnen zijn. Mocht dat het geval zijn, dan konden alle genetisch
gemanipuleerde gewassen wel eens onveilig zijn. In andere publicaties heeft
Pusztai vraagtekens geplaatst bij de veiligheid van de cauliflower mosaic
viral promotor in de transgene aardappelen, welke gebruikt wordt in bijna
alle huidige GM-gewassen. Kon de schade aan de ingewanden veroorzaakt zijn door
een virale infectie? Dat was een stelling die Pusztai wel in eerdere
publicaties naar voren had gebracht, al zij het niet in de huidige. En als dit
het geval is, heeft de bloemkoolmozaïek virale promotor er misschien iets mee
te maken? (see ‘Viral Gene Switch – A Recipe for Disaster?’ this issue Isis
news) Noch Pusztai, noch Ewen beschouwt hun onderzoek als definitief bewijs
dat GM aardappelen, of GM voedselproducten in het algemeen schadelijk
zouden zijn. Pusztai heeft herhaaldelijk aangedrongen op de noodzaak voor
verder onderzoek. Daar staat wel tegenover dat de resultaten ernstige twijfels
werpen over de stelling van de gentech bedrijven dat genetisch gemodificeerd voedsel
veilig is. Volgens een vooraanstaand Brits statisticus zou men zich al zorgen
moeten maken met betrekking tot de veiligheid, als zelfs maar één enkele rat
getroffen was.
…
In toepassing op genetisch gemodificeerde organismen
kan het volgende uitgangsbeginsel worden opgesteld: waar wetenschappelijke
aanwijzingen bestaan die aanleiding geven om ernstige onomkeerbare schade te
vermoeden, mag een gebrek aan wetenschappelijke zekerheid of consensus niet
aangegrepen worden als rechtvaardiging voor het NIET nemen van
voorzorgsmaatregelen. Dit beginsel is gebaseerd op het principe dat naar
voren wordt gebracht in een andere belangrijke recente publicatie, An Orphan
in Science: Environment Risks of Genetic Engineered Vaccines, (see Book
Briefs, this issue), en is in overeenstemming met het principe dat volgens de Zweedse
wet is opgesteld voor gevaarlijke en chemische producten.
…
Dit verhaal illustreert het gevaarlijke karakter van
zowel het procédé van genetisch modificeren als van de nieuwe genconstructen
die op het milieu worden losgelaten.
Een wetenschappelijke verhandeling over de cauliflower
mosaic viral promotor (CaMV promotor) heeft al minstens negen aanvallen
over zich afgeroepen, ook één van Monsanto, nog vóór de daadwerkelijke
publicatie. De aanvallen en weerleggingen kaatsen het Internet rond, maar waar
gaat het eigenlijk over? (Please visit ISIS website for the paper, Ho, M.W.,
Ryan, A. and Cummins, J. (1999). The cauliflower mosaic viral promotor – a
recipe for disaster? Microbial Ecology in Health and Disease (in press), and
the official author’s reply to critiques.)
Prof. Joe Cummins van de universiteit van westelijk
Ontario was de eerste wetenschapper die de veiligheid van de cauliflower mosaic
viral (CaMV) promotor in twijfel trok, welke wordt toegepast in praktisch alle
GM-gewassen die op dit moment commercieel in gebruik zijn of in het veld worden
getest. Hij wees erop dat de promotor zou kunnen recombineren met virussen om
zodanig nieuwe ziekteverwekkers voort te brengen. In onze gezamenlijke
verhandeling bespreken we enkele recente ontdekkingen die nog meer aanleiding
geven tot bezorgdheid, en adviseren wij de onmiddellijke herroeping van alle
gewassen en producten die de CaMV promotor bevatten, wat in de praktijk
alle commerciële en in het veld geteste GM gewassen inhoudt, en ook producten
met onvolledig afgebroken DNA.
Het verhaal begint met de zogeheten ‘promoter’.
Een ‘promotor’ is een stuk genetisch materiaal dat dienst doet als schakelaar
voor het activeren van genen. Ieder gen moet een promotor hebben om te
functioneren, om zich ‘uit te drukken’. Maar zo’n promotor is niet een
eenvoudige schakelaar met slechts twee standen, aan of uit, zoals bijvoorbeeld
een elektrische lamp die heeft. In plaats daarvan beschikt de promotor over
verschillende delen of ‘modules’ die optreden als sensoren, welke de promotor,
op een manier die we nog niet volledig begrijpen, in staat stellen te reageren
op signalen van andere genen en op signalen uit de omgeving. Door deze signalen
weet de promotor waar en wanneer te activeren, met welke intensiteit en voor
hoelang. En onder bepaalde omstandigheden kan de promotor worden stilgelegd
zodat deze continu uit staat.
De rol die binnen een organisme gespeelt wordt door de
promotor van een normaal gen, is dat deze het gen in staat stelt op de juiste
wijze te functioneren binnen de uitermate complexe regulerende stelsels van het
organisme in zijn geheel. De promotors die horen bij ieder van de eigen genen
van het organisme zijn aan hun gen aangepast, terwijl het geheel van de genen
van het organisme zich erop heeft aangepast bij elkaar te blijven en samen te
functioneren gedurende miljoenen, zoniet honderden miljoenen jaren. Ieder
organisme’s genoom is op een specifieke manier georganiseerd die min of meer
hetzelfde is voor de hele soort, zodat de individuele leden van een soort zich
vrij met elkaar kunnen voortplanten. Iedere soort beschermt haar integriteit en
blijft genetisch stabiel doordat er biologische barrières zijn die ver
verwijderde soorten ervan weerhouden zich met elkaar te kruisen of op andere
wijze genetisch materiaal uit te wisselen. Lichaamsvreemd DNA wordt over het
algemeen afgebroken of onschadelijk gemaakt. Genetische modificatie is een
poging deze biologische barrières te overwinnen zodat genen naar willekeur
kunnen worden overgedragen tussen soorten die zich in de natuur nooit zouden
kruisen. Om dat voor elkaar te krijgen zijn er speciale trucs nodig.
Wanneer genetische ingenieurs lichaamsvreemde genen
overbrengen in een organisme om een GGO te construeren, moeten ze ook voor
ieder overgebracht gen een promotor plaatsen, anders zou het gen niet werken.
De promotor vormt samen met het in te schakelen gen een ‘gene-expression
cassette’. Veel van deze genen zijn afkomstig van bacteriën en virussen, en
de meest gebruikte promotor komt uit het caulifower mosaic virus.
Meerdere gene-expression cassettes zijn meestal ‘gestapeld’, (in serie
aaneengeschakeld) één of meerdere hiervan bevatten de genetische code voor
weerstand tegen antibiotica, en de cellen die de lichaamsvreemde genen hebben
opgenomen kunnen met behulp van antibiotica worden uitgeselecteerd. De
gestapelde cassettes worden vervolgens in een ‘vector’ gespleten, een
kunstmatige genendrager. De vector zelf wordt in het algemeen ontwikkeld door
onderdelen samen te voegen uit virussen en andere besmettelijke genetische
parasieten (plasmiden en transposonen, resp. deeltjes DNA die van de ene cel
naar de andere kunnen en deeltjes DNA die binnen het genoom van positie kunnen
veranderen, Vert.) die ziekte veroorzaken of genen verspreiden voor de
vorming van weerstand tegen antibiotica en medicijnen. Bij planten wordt
meestal de ‘T-DNA’ vector gebruikt, deze is onderdeel van het
tumorverwekkende plasmide (‘Ti plasmid’) van Agrobacterium, een
bodembacterie die planten infecteert en tumoren of galblaasjes veroorzaakt.
De vector dient ertoe genen binnen te smokkelen in
cellen die hen anders zouden afweren. En belangrijker, de vector kan in het
genoom van de cel springen en zo de genexpressie-cassettes die het met zich
meedraagt in staat stellen onderdeel te worden van het genetisch materiaal van
de cel. De genetische ingenieur kan echter niet sturen waar en in welke vorm de
vector in het genetisch materiaal van de cel zal springen. En het is hier dat
zich de eerste onvoorspelbare bijwerkingen kunnen voordoen. Ieder genetisch
gemodificeerd organisme is uniek, en brengt andere onbedoelde bijwerkingen met
zich mee. Wat voedsel betreft kan dit betekenen dat zich onverwachte toxines en
allergieveroorzakende stoffen vormen. (see GM Soya & Increased
Soya Allergy in Science Notes, this issue, ISIS News no 3).
Het lichaamsvreemd genetisch materiaal in het GGO –
ook wel aangeduid als het ‘transgene DNA’ of de ‘constructie’ – is bijzonder
gecompliceerd. Het bestaat uit nieuwe genen en nieuwe combinaties van genen -
afkomstig van verschillende soorten en hun genetische parasieten - die nooit in
de natuur hebben bestaan. Van zulke chimaerische constructies is reeds bekend dat
zij structureel onstabiel zijn, dat wil zeggen, ze vertonen de neiging om te
breken en zich te verenigen en te herschikken. Het ligt in de lijn der
verwachting dat structurele instabiliteit van deze aard slechts toe kan nemen
wanneer het construct in een nieuw genoom geïntroduceerd wordt door middel van
een lukraak proces. De instabiliteit van GGO’s vormt een groot probleem voor de
genetische industrie. GGO’s planten zich meestal niet ‘getrouw’ voort (Terminator
in New Guises, this issue).
Waarom wordt er eigenlijk gebruik gemaakt van een
promotor uit een virus zoals het CaMV? Zoals alle virussen is het CaMV een
genetische parasiet die in staat is cellen te infecteren en over te nemen om in
korte tijd vele kopieën van zichzelf te maken. Het heeft dus een bijzonder
agressieve promotor, en men heeft ontdekt dat het werkzaam is in alle
planten, eenzaadlobbigen (monocots), tweezaadlobbigen (dicots),
algen en de E. coli bacteria die leven in de darmen van alle zoogdieren. De
CaMV promotor is om die reden erg populair bij genetische ingenieurs. Het zorgt
er in feite voor dat het er naast geplaatste gen in ieder plantaardig genoom de
versterker volledig op tien zet, op misschien wel het duizendvoudige volume van
een gen van het organisme zelf. De aanwezigheid ervan in het genoom is
enigszins als het herhaaldelijk afspelen van een luid stukje heavy-metal, over
een gigantisch zware versterker, gedurende een gehele live voorstelling van een
Mozart concert. De CaMV promotor plaatst het lichaamsvreemde gen buiten de normale
sturende mechanismen van de gastheer, en stelt deze bloot aan nimmer aflatende
metabolische stress. Dit zal de onbedoelde, onvoorspelbare bijwerkingen in het
GGO verveelvoudigen. Dit zou ook één van de redenen kunnen zijn waarom GGO’s
berucht staan om hun onstabiliteit. (Finnegan, J. & McElroy, D. 1994,
Bio/Technology 12, 883). In het algemeen reageert een organisme op de
aanwezigheid van lichaamsvreemd DNA door het af te breken of op andere manieren
onschadelijk te maken. Zelfs nadat het genoom het genetisch materiaal in zich
heeft opgenomen kan het de lichaamsvreemde genen het zwijgen opleggen zodat
deze zich niet langer zullen uitdrukken. (see Terminator in New Guises, this
issue).
De belangrijkste recentelijke
bevinding, die voor ons aanleiding vormde onze eigen verhandeling te schrijven,
is het verslag van Kohli et al, (1999) The Plant Journal 17, 591, dat
stelt dat de CaMV promotor beschikt over een ‘recombination hotspot’-
een plek waar het DNA ertoe neigt te breken en zich te verbinden met ander DNA,
zodat de combinatie en schikking van de genen verandert. Rond de hotspot
bevinden zich enkele korte stukjes, of ‘modules’, voor het verbinden met
verschillende enzymen welke allemaal ook betrokken zijn bij recombinatie
d.w.z., het knippen en plakken van DNA. Daarnaast lijkt de recombinatie hotspot
van de CaMV promotor sterk op de randen van de T-DNA vector die de transgenen
met zich meedraagt, en ook van deze is bekend dat zij neigen tot recombinatie.
Dat is wat vectoren op de eerste plaats in staat stelt het genoom van een cel
binnen te dringen.
…
De bevindingen waarbij is gebleken
dat transgeen DNA op meerdere locaties neigt tot breken en het aangaan van
verbindingen, impliceren dat het waarschijnlijker is voor de deeltjes van het
transgene DNA, zoniet het hele stuk, om uit het genoom springen en zich met
succes horizontaal op onverwante soorten over te dragen, dan dit het geval is
voor het natuurlijke DNA van de plant zelf. Horizontale genoverdracht, in deze
context, houdt de directe overdracht in van dit genetische materiaal naar het
genetisch materiaal van onverwante soorten door middel van infectie, in
principe bij alle soorten die met het GGO in wisselwerking staan: bacteriën,
fungi, aardwormen, draadwormen, protozoa, insecten, kleine zoogdieren en
mensen. Dit proces is onbeheersbaar en kan nooit worden teruggedraaid.
Transgeen DNA is ontworpen als binnendringer, ter overwinning van soortelijke
barrières; eenmaal in de vrije natuur zal het een verscheidenheid aan
organismen binnendringen, in het bijzonder bacteriën, in iedere omgeving
aanwezig, en daar zal het zich vervolgens blijven vermenigvuldigen, muteren en
recombineren.
Er zijn nog meer bevindingen die er op wijzen dat
transgeen DNA over een verhoogde capaciteit beschikt tot horizontale verspreiding.
De enzymen in de cel die het transgene DNA in het genoom inbrengen
bijvoorbeeld, kunnen het er ook weer uit laten springen. DNA dat is vrijgekomen
uit zowel levende als dode cellen kan zonder te desintegreren overleven in alle
omgevingen, inclusief mond en darmen van zoogdieren. DNA wordt gemakkelijk door
cellen opgenomen. En alle cellen zijn in staat naakt of vrij DNA op te
nemen. Een recente bevinding suggereert dat geïntegreerde virale ketens bij
voorkeur opgenomen en verwerkt worden in het genoom van de cel (see Reusable
DNA Alert, this issue). De instabiliteit van het transgene DNA kan ook nog
versterkt worden door de metabolische stress waar het organisme onder te lijden
heeft door de uitwerking van de CaMV promotor die aanhoudend overmatige
expressie van de transgenen teweegbrengt.
De voornaamste gevolgen van de horizontale overdracht
van transgeen DNA zijn de verspreiding onder bacteriën van merkergenen voor
weerstand tegen antibiotica, en de vorming van nieuwe ziekteverwekkende
bacteriën en virussen uit de vele bacteriële en virale genen waar gebruik van
is gemaakt. Nieuwe virussen kunnen tot stand komen door recombinatie met
actieve of latente virussen waarvan we nu weten dat deze in alle genomen
aanwezig zijn, ook bij planten en dieren. Recombinatie met beschadigde, latente
virale promotors van dieren kan ook optreden, aangezien we weten dat er modules
bestaan die uitwisselbaar zijn tussen de promotors bij planten en die bij
dieren. Recombinatie van CaMV promotor modules met niet-werkzame promotors in
dierlijke virussen kan gerecombineerde promotors tot stand brengen die wel in
dierlijke cellen werkzaam zullen zijn. Dit kan het virus opnieuw activeren,
nieuwe virussen tot stand brengen of functionele virale promotors opleveren die
overmatige uitdrukking teweegbrengen bij één van de dozijnen cellulaire genen
waarvan men nu gelooft dat deze verband houden met kanker.
Ter conclusie, er is afdoende wetenschappelijk
bewijsmateriaal om het stevig gefundeerde vermoeden te ondersteunen dat ernstige
onherstelbare schade zou kunnen optreden, wat de onmiddellijke wering
rechtvaardigt uit ons milieu van alle GM-gewassen en producten die de CaMV
promotor bevatten. Dit is volledig in overeenstemming met het
voorzorgsbeginsel. (M.W.H.)
De terminatortechnologie, waarbij genetische
ingenieurs zaden oogsten die zich niet in staat zijn zich te ontwikkelen,
ontmoette grote tegenstand van boeren en consumenten over de hele wereld. Eén
van de beweerde voordelen zou zijn dat het de verspreiding van transgenen zou
voorkomen, maar het echte doel is de bedrijfspatenten op de zaden te
beschermen. Boeren en consumenten hebben er geen baat bij. In reactie op de
brede weerstand heeft Monsanto onlangs aangekondigd dat het geen terminator
zaden commercieel in productie gaat nemen, al was het maar omdat zulke zaden
nog niet beschikbaar zijn. Maar het onderzoek gaat door.
In feite is men onder een aantal verschillende
vermommingen gewoon doorgegaan de Terminator-technologie te ontwikkelen. De
belangrijkste hiervan is ‘Genetic Use Restriction Technologies’ (GURT) ( zie
Traitor Tech. The Terminator's Wider Implications. RAFI Communique,
Janurary/February, 1999). Nieuwere versies maken de zaden van een chemische
stof afhankelijk om te kunnen ontkiemen of uitdrukking te kunnen geven aan de
gewenste genetische eigenschap - en de chemische stof in kwestie wordt
natuurlijk alleen geproduceerd door het bedrijf dat de zaden verkoopt, dus
uiteindelijk draait het weer om de veiligstelling van bedrijfspatenten.
Genetische modificatie is geen technologie met
nauwkeurigheid. In tegendeel, het is onbeheersbaar, onbetrouwbaar, en
onvoorspelbaar (zie Viral Gene Switch – A Recipe for Disaster?). De GURT
technologieën zijn nog erger. Zij zijn afhankelijk van ‘site-specific
recombination’- het breken en verbinden van DNA op twee specifieke punten
die herkend worden door een recombinase enzym, dat vervolgens het DNA
tussen de twee punten wegknipt. De twee ‘sites’ kunnen binnen een promotor een blocking
sequence (een keten met een belemmerende functie) omsluiten, dus het
verwijderen van de blocking sequence zal een gen activeren dat
bijvoorbeeld een gif aanmaakt dat voorkomt dat het zaadje zich kan ontwikkelen.
Of het enzym kan op tegenovergestelde wijze te werk gaan, de twee punten kunnen
de gehele promotor voor het gen omsluiten, zodat wanneer het verwijderd is het
gen zich niet langer zal uitdrukken, en dan zal het zaad kunnen ontkiemen. De
genetische code voor het recombinase is ontworpen om aangestuurd te
worden door een externe stimulant, d.w.z. de chemische stof die alleen door het
bedrijf zelf geproduceerd wordt, dus het recombinerende enzym zal alleen actief
zijn wanneer de chemische stof wordt toegevoegd.
Dus bij GURT-technologie komen heel wat staaltjes
kijken van het nauwkeurig opstapelen van genen; het bij planten inbrengen van
de ketens in precies dezelfde opstelling als geconstrueerd, met daarna
nauwkeurige regulering in de transgene plant(en), en een exact voorspelbare
reactie van het recombinase op de externe chemische stimulant. Deze vereisten
liggen echter buiten de macht van de genetische ingenieur. De gevaren van het
transgene DNA dat door middel van GURT-technologiën wordt gevormd zijn
veel groter, omdat de onnauwkeurigheden vermenigvuldigd raken bij het inbrengen
van meerdere genconstructen, en ook vanwege de voor site-specific
recombination opzettelijk geïntroduceerde mechanismen. Recombinatie schept
nieuwe gencombinaties en het proces bezit de mogelijkheid genen en genomen door
de war gooien wanneer het niet optreedt met precisie. Het is reeds bekend dat
de herkenning tussen de doel ‘sites’ voor recombinatie en hun enzymen (de
recombinases) verre van nauwkeurig is (zie Kohli et al, 1999, The Plant
Journal 17, 591) en er wordt verwacht dat zich veel fouten zullen voordoen.
Deze genen- het recombinase en de recombination sites - zullen
als zij eenmaal in de planten zijn aangebracht zich via zowel gewone
kruisbestuiving als via horizontale genoverdracht verspreiden, en daarmee de
gelegenheden verveelvoudigen waarop genen en genomen zich kunnen herschikken en
in de war raken.
Een nieuw verslag beweert nu dat het gebruik heeft
gemaakt van site-specific recombination om één van de
onnauwkeurigheidproblemen op te lossen bij de genetische modificatie van
planten, namelijk de tendens dat er zich meer dan één kopie van de
lichaamsvreemde genen op de bedoelde locaties invoegt (Srivastava, V.,
Anderson, O.D. and Ow, D.W. (1999). Single-copy transgenic wheat generated
through the resolution of complex integration patterns. Proc. Nat. Acad. Sci,
USA 96, 11117-21). Zoals de auteurs naar voren brengen, zijn meervoudige
kopieën ongewenst omdat dit vaak leidt tot transgene instabiliteit, ofwel
doordat het gastheerorganisme genen onderdrukt (gene-silencing), of door
structurele instabiliteit zoals het onderling recombineren van de meerdere
kopieën wat resulteert in het verloren gaan van het transgen.
Om het probleem op te lossen, construeerden de
onderzoekers vectoren waarbij transgenen worden geflankeerd met inverted
recombination sites , (omgekeerd zodat het recombinase hen niet
herkent). Wanneer het transgen in een tarwegenoom opgenomen wordt in een zich
herhalende configuratie, zal het recombinase alleen een streng genen uitknippen
tussen twee punten met dezelfde oriëntatie, zodat er uiteindelijk op iedere
locatie slechts één kopie van het transgen zal overblijven, in theorie
tenminste. Het is echter duidelijk dat er zich naast de bedoelde resultaten ook
veel onverwachte resultaten voordeden, waaronder de inversie van genen
(letterlijk omgekeerde genen), een door de war gegooide configuratie van de
transgenen en een in de war gebracht gastheergenoom, meestal het resultaat van
het onnauwkeurig functioneren van het site-specific recombinase. De
auteurs geven de mogelijkheid toe dat hun procedure gastheer DNA in de war kan
brengen en verwijderen, en doen de aanbeveling transgene lijnen met een
enkelvoudige kopie te winnen uit een aantal verschillende stamlijnen. De genen
en constructen betrokken bij systemen voor site-specific recombination,
behoren naar ons oordeel niet te worden goedgekeurd voor welke vorm van
blootstelling aan het milieu dan ook. (M.W.H.)
Alarm: Herbruikbaar DNA
Het genetisch materiaal van dode cellen wordt door
andere cellen buitgemaakt. Het wordt opgenomen door fagocytose - een soort
eetreactie waarbij de cel het materiaal inwikkelt - en wordt dan ofwel
gemetaboliseerd om energie op te wekken en bouwmaterialen te winnen, of het
wordt opgenomen in het genoom van de cel. In het materiaal aanwezige virale
ketens kunnen bij voorkeur worden geïntegreerd.
Onderzoekers hebben DNA afkomstig van gedode
menselijke lymfatische cellijnen gebruikt, waarin als genetische merker een Epstein-Barr
virus (EBV) was geïntegreerd, om de bestemmingen en het uitdrukkingsgedrag van
het DNA te kunnen volgen wanneer het door een verscheidenheid aan andere
cellijnen werd opgenomen. De lymfatische cellen werden gedood door bestraling
of door een stof die DNA fragmenteert, en vervolgens toegevoegd aan culturen
van menselijke fibroblasten, macrofagen, of endothele cellen uit de aorta van
runderen. Men bevond dat alle levende cellen DNA opnamen uit de gedode
lymfatische cellen, maar alleen DNA van de lymfatische cellijnen met
geïntegreerd EBV resulteerde in de expressie van virale genen en de integratie
van DNA dat de virale ketens bevatte in het genoom van de cel. DNA uit gedode
lymfatische cellijnen met ongeïntegreerd EBV (aanwezig als episomen)
resulteerde niet in de uitdrukking van virale genen, wat suggereert dat er geen
virale ketens opgenomen werden in het genoom van de levende cel. De
onderzoekers stelden ook vast dat horizontale overdracht van menselijk DNA naar
het genoom van rundercellen in vergelijking veel vaker optrad bij DNA uit
lymfatische lijnen met geïntegreerd EBV dan bij dezelfde lymfatische lijnen
zonder geïntegreerd EBV; bovendien werd bijna al het wel overgebrachte DNA in
verband gebracht met het geïntegreerde EBV. Het suggereert dat het
geïntegreerde EBV bij voorkeur zou kunnen worden overgedragen en geïntegreerd.
De auteurs besluiten, “wij speculeren dat vergelijkbare mechanismen voor
horizontale DNA overdracht belangrijk zouden kunnen zijn bij aandoeningen die
gekenmerkt worden door een hoog gehalte van apoptosis, [d.w.z. het
afsterven van cellen], in bijvoorbeeld tumoren die worden behandeld door middel
van bestraling of chemotherapie”.
Ref. Holmgren, L., Szeles, A., Rajnavolgyi, E.,
Foldman, J., Klein, G., Ernberg, I. and Falk, K.I. (1999). Horizontal transfer
of DNA by the uptake of apoptotic bodies. Blood 93, 3956-63.
Ons commentaar: De resultaten suggereren dat
geïntegreerde virale ketens een hoger binnendringend karakter hebben dan andere
delen van het genetisch materiaal. Dit sluit aan bij onze suggestie dat
transgenetisch DNA wel eens sterker geneigd zou kunnen zijn zich horizontaal
over te dragen (see Viral Gene Switch – A Recipe for Disaster? This issue).
En de speculatie van de auteurs dat vergelijkbare mechanismen van horizontale
DNA overdracht op kunnen treden in tumoren die behandeld worden met bestraling
of chemotherapie werpt vragen op over de mogelijkheid dat zulke behandelingen
kanker zouden kunnen doen verspreiden naar andere cellen, aannemende dat het
EBV een belangrijke oorzakelijke rol speelt bij de vorming van tumoren.
(M.W.H.)
Wetenschappers van het York Nutritional Laboratory
hebben bekendgemaakt dat allergieën voor sojavoedsel onder de Britse
bevolking onverwacht met 50% zijn gestegen tussen 1998 en 1999. Soja
neemt nu de 9e plaats in op de lijst van de belangrijkste soorten ‘serum
reactive’ voedsel (test voor allergie), in 1997 stond het nog slechts op de
14e plaats. Deze bevinding valt samen met de grote toename in vanuit
de Verenigde Staten geïmporteerde voedselproducten die GM soja bevatten.
Men stelde vast dat het GM soja van Monsanto, dat in
1996 was goedgekeurd, een verhoging bevatte van 26,7% van een kwalijke
allergieveroorzakende stof, trypsin-inhibitor, dat ook een groeiremmer
is. Strokend met dit resultaat, werd vastgesteld dat het groeitempo van
mannetjes ratten werd geremd door de GM soja. Monsanto heeft niet getest op
alle mogelijke allergieverwekkende stoffen. Deze resultaten rechtvaardigen dat
GM soja volledig uit de circulatie wordt genomen, op zijn minst totdat er
bewijs is verkregen dat het veilig is.
Referentie : Personal Communication, Mark Varey,
York Nutritional Laboratories.
Padgette S.R. et al (1996) The composition of
glyphosate-tolerant soybean seeds is equivalent to that of conventional
soybeans. Journal of Nutrition 126, 702-16 (A.R.)
(Substantial Equivalence). Voor de zoveelste
keer is gebleken dat Monsanto’s Roundup Ready GM soja niet ‘Wezenlijk
equivalent’ is aan niet-GM tegenhangers. Bill Vencill van de Universiteit van
Georgia in Athens bestudeerde in het laboratorium de uitwerking van hitte op GM
soja in groeikamers. Gedurende de dag, bij bodemtemperaturen van 25° C of
minder, vertoonden GM en niet-GM variëteiten dezelfde groei. Maar bij warmere
bodems vertoonden de GM bonen een geremde groei en bij bodemtemperaturen van
45° C waren de verschillen opvallend - lagere hoogte, opbrengst en gewicht, en
geknakte en opengespleten stammen bij iedere GM sojaboonplant. Dit verschijnsel
stelt de planten ook nog eens bloot aan bijkomstige schimmelinfecties en
verklaart wat er mogelijkerwijs in zuidelijke staten bij gewassen is gebeurt in
de twee heetste groeiseizoenen, toen er grootschalige verliezen werden geleden
door boeren die GM soja verbouwden.
Deze resultaten wijzen op veranderingen in de
fysiologie van de plant veroorzaakt door het inbrengen van transgenen die de
plant resistent maken tegen glyphosate - Monsanto’s ‘Roundup’. Er
is aangetoond dat GM planten met deze genetische wijzigingen 20% meer lignine
produceren, de taaie, houtachtige vorm van cellulose. Het bacteriële enzym dat
resistentie verschaft tegen glyphosate beïnvloedt een belangrijk
metabolisch stelsel in de plant, wat volgens Vencill de lignineproductie zwaar
overstuurt. Dit onverwachte ‘bijverschijnsel’ kan er verantwoordelijk voor zijn
dat de planten breekbaarder werden. Weerstand tegen gluphosinate, ter
contrast, maakt gebruik van een gen dat de planten in staat stelt het herbicide
af te breken, en GM planten van dat soort werden niet op deze wijze door de
hitte getroffen. Monsanto zag ervan af commentaar te bieden, maar deelde mee
dat boeren het probleem konden omzeilen door een sojavariëteit te kiezen die
geschikter is voor hete omstandigheden.
Referentie: NewScientist, News, November 20, 1999, "Splitting
Headache" by Andy Coghlan.
Ons commentaar: Deze fysiologische problemen met
Monsanto's Roundup Ready GM sojabonen tonen duidelijk de
ontoereikendheid aan van het principe van ‘substantial equivalence’. In
onze 2e update over de bezorgdheden over het WSS, doen we verslag
van Marc Lappe’s bevinding dat Monsanto’s GM soja niet wezenlijk equivalent is,
in dat het minder phytoestrogen bevat in vergelijking met niet genetisch
gemodificeerde tegenhangers. Het inbrengen van transgenen in een plantencel
veroorzaakt grote, onvoorspelbare, en onbedoelde veranderingen die niet
gedetecteerd kunnen worden met de huidige proefmethoden welke voorgeven
‘wezenlijke equivalentie’ vast te stellen en dus overheidstoestemming voor zich
winnen door veilig te lijken voor menselijke consumptie. (A.R. & M.W.H.)
Er is een nieuw ‘marker’ systeem ontworpen om
genoverdracht te kunnen volgen in geleedpotigen en vele andere phyla. Er
wordt verwacht dat het betere beheersbaarheidstrategieën mogelijk zal maken
tegen landbouwplagen en ziekteverwekkende vectoren. Het maakt gebruik van een
op transposonen gebaseerde techniek, die breed is toegepast ter bestudering van
insecten. Eén van de voornaamste struikelblokken in het gebruik van
transposonen is dat het moeilijk is gebleken om merkergenen te verkrijgen die
het mogelijk maken om gemakkelijk en betrouwbaar transgene dieren te herkennen.
Het groene fluorescerende proteïne (GFP) van de kwal Aequorea victoria
is een universele merker en er is van aangetoond dat deze zowel in het
planten- als in het dierenrijk werkzaam is. Er is nu een sterke kunstmatige
promotor gevonden die hyperactief, regionaal gebonden en universeel is. Deze
bevat 3 ‘binding sites voor Pax-6 homodimers’ geplaatst voor een
‘TATA box’ (3xP3), en er is aangetoond dat het de expressie aanstuurt
van een versterkte GFP variant in de ogen van fruitvliegjes en meeltorren. Het
evolutionaire behoud van Pax-6 in de oogontwikkeling van insecten en
gewervelde dieren betekent dat de 3xP3 promotor actief kan zijn in iedere
lichtgevoelige cel. Qua functie is het omschreven als een ‘master regulator’,
en wanneer het doormiddel van transposonen wordt overgebracht, levert het een
krachtige nieuwe techniek voor de creatie van transgene organismen en het
bestuderen van een grote groep van ongedierten. Het construct is van
kunstmatige oorsprong en universeel in functie, en er zijn verder geen
gastheerspecifieke factoren vereist. In principe zou het dus kunnen
functioneren in alle dieren die ogen bezitten. De suggestie is
aangereikt dat als het gekoppeld wordt met een stel promiscue transposonale
vectoren, dit een systeem zou opleveren waarmee bijna iedere soort bestudeerd
kan worden. Er wordt gedacht aan toepassing van het systeem op concurrerende
wilde stammen, om het geschikt te maken voor programma’s van plaagbestrijding.
Referentie: Genetic Techniques: A universal marker for transgenic insects.
Nature 402, 370-371 (1999).
Ons commentaar: Dit systeem is een nuttig onderzoeksgereedschap
dat nauwgezet binnen de muren van het laboratorium moet blijven. Het mag
in geen geval terechtkomen in de natuur. De kunstmatige promotor zou
expressie kunnen vinden in alle organismen die over ogen beschikken. Zo’n
krachtige universele promotor gekoppeld aan promiscue transposon vectoren zal
horizontaal worden overgebracht met desastreuze gevolgen. (A.R.)
Onderzoekers van het John Innes Center in Norwich
hebben een nieuwe kleine soort antisense RNA molecuul ontdekt betrokken
bij post transcriptional gene silencing (PTGS) in planten. (Genen het
zwijgen opleggen na kopiëring van ketens, Vert.) PTGS vertegenwoordigt een
natuurlijk antiviraal verdedigingsmechanisme, dat ieder zichzelf uitdrukkend
lichaamsvreemd genetisch element tegenwerkt. Transgeen RNA in genetisch
gemodificeerde planten wordt vaak het doelwit van PTGS mechanismen en dit wijst
er sterk op dat de gastheercel de transgenen beschouwt als virussen. Dit
onderzoek heeft antisense RNA aan het licht gebracht dat gelijkvormig is
in lengte- ongeveer 25 nt (nucleotiden) en complementair is met het doelwit
mRNA. Het is wel aangeduid als ‘spoiler RNA’ (roet in het eten gooiend)
want het koppelt zich met het doelwit RNA en bevordert afbraak en hindert
overdracht. Er is aangetoond dat het zich in cellen ophoopt wanneer een
transgene (kopieer)bewerking of RNA virus replicatie plaatsvindt. De grootte
van het spoiler RNA is ook van belang - het is klein genoeg om door de plasmodesmata
te komen (poriën tussen cellen) en er is aangetoond dat het zich naar nabij
gelegen cellen verspreidt en ook elders in de plant PTGS in werking zet. Het
moet nog worden opgehelderd wat de precieze rol is van de 25nt RNAs bij PTGS,
maar er is gesuggereerd dat zij componenten zijn van een systematische signaal
en specificiteits bepaler in PTGS.
Referentie: Hamilton A.J, Baulcombe D.C (1999).
Science 286, 950-952 also see "Silent Saboteurs" NewScientist,
6.11.99 p 25.
Ons commentaar: Deze nieuwe ontdekking toont aan dat GM
planten op dezelfde manier reageren op transgenen als op virussen. In GM
planten worden transgene RNA transcripts (kopieën) in hoge aantallen
geproduceerd en ze worden aangestuurd door krachtige promotors zoals het CaMV
35S. Virale infectie veroorzaakt metabolische stress bij cellen en kan leiden
tot PTGS. Hetzelfde kan nu gezegd worden van transgene constructies in
genetisch gemodificeerde planten. Bovendien onthult het formaat en de zwervende
aard van de RNA moleculen hoe kleine nucleotiden hele belangrijke biologische
functies vervullen in cellen. Dit vraagt om regulering van alle naakte en vrije
nucleïnezuren die gebruikt worden bij genetische modificatie, een standpunt dat
krachtig naar voren wordt gebracht door Traavik (1999). Too Early May be
Too Late: Ecological Risks of Naked DNA, Report to Directorate of Nature
Management, Trondheim, Norway. (A.R.)
Een nieuw onderzoek levert bewijs van herhaalde
integratie van pararetrovirus-achtige ketens in het genoom van tabaksplanten in
aantallen van ongeveer 10.000. Daar volgt dus uit dat het bij planten veel
gebruikelijker zou kunnen zijn voor pararetrovirussen om te integreren in de
gastheerchromosomen dan tot nu toe werd gedacht. Bovendien denkt men dat de
invoegingen doormiddel van ongeoorloofde recombinatie hebben plaatsgevonden.
Men heeft altijd gedacht dat virale ketens bij planten slechts bij
uitzondering, of zelfs nooit, integreren in de genomen van de gastheer en dit
nieuwe bewijsmateriaal vereist heroverweging van dat idee. Dit brengt
behoorlijk verstrekkende implicaties met zich mee voor de evolutie van
plantgenomen, aangezien geïntegreerd pararetroviraal DNA zou kunnen optreden
als invoegend mutageen of sterke constitutieve promotors zou kunnen bijdragen
aan naburige plantengenen of zich zou kunnen vermeerderen om een nieuwe familie
te vormen van zich herhalende ketens.
Referentie; Jakowitsch J et al (1999) Integrated
pararetroviral sequences define a unique class of dispersed repetitive DNA in
plants. PNAS Vol 96 No23 pp 13241-13246
Ons commentaar: Deze verhandeling draagt
bewijsmateriaal aan dat latent viraal DNA veel wijdverbreider zou kunnen
voorkomen in de genomen van planten dan voorheen werd gedacht. Het illustreert
de behoefte aan verdergaand onderzoek op dit terrein en het is ook van
betekenis voor de ecologische invloed van GM-planten - al wordt dit niet door
de auteurs te sprake gebracht. De CaMV 35S promotor is een DNA-keten gewonnen
uit een pararetrovirus dat gebruikt wordt in de meeste transgene constructies,
waarbij het op ongestuurde wijze in het genoom van de gastheer wordt
geïntegreerd. Bovendien bevat het een onafhankelijke recombinatie hotspot die
het in staat zou kunnen stellen te recombineren met latente virale ketens, die
in sommige gevallen in uitzonderlijk hoge aantallen geïntegreerd zijn en ook
hoogst recombinogenisch zijn - zoals wordt aangetoond door het hoge aantal van
de ongeoorloofd opgetreden recombinaties die uit dit onderzoek naar voren zijn
gekomen. Dit kan resulteren in de reactivering van latente virale ketens,
nieuwe epigenetische effecten en andere genetische verstoringen, die allemaal
gevaarlijk en onvoorspelbaar kunnen zijn (zie Viral Gene Switch – A Recipe
for Disaster? This issue). (A.R.)
Een nieuw onderzoek toont aan dat Bt-maïs Bt-toxine
afgeeft en dat dit actief blijft in de bodem, waar het zich snel en stevig
verbindt met klei en humuszuren. Het behoudt ook insecticideachtige
eigenschappen en is tegen bacteriologische afbraak beschermd doordat het zich
met bodemdeeltjes verbonden heeft. Dit onderzoek laat zien dat het Bt-toxine
standhoudt in verschillende soorten bodem voor tenminste 234 dagen (de duur van
de langste studie). Anders dan de bacterie, die een voorloper produceert van het
toxine, bevat Bt-maïs een ingevoegd, ingekort cry1Ab gen dat codeert
voor het actieve toxine. Larven van de tobacco hornworm werden gebruikt
om te controleren of het toxine actief was, en eenmaal geplaatst in een kweek
met afscheidingen van het Bt-maïs stopten zij met eten, en begonnen binnen 2
tot 3 dagen te sterven, en na 5 dagen waren 90 tot 95% reeds overleden.
De auteurs wijzen erop dat er in 1998 voor ongeveer
60.000 vierkante kilometer (15 million acres) aan Bt-maïs in de
Verenigde Staten werd geplant. Bt-toxine dat in de bodem vrijkomt vanuit de
wortels, komt nog eens bovenop de hoeveelheid vergif die al in de bodem terecht
komt door stuifmeel en als resultaat van het in de bodem verwerken van
plantenresten na de oogst. Bt-toxine in de rizosfeer zal de bedoelde
ongedierten doden, maar zal ook de totstandkoming bevorderen van insecten die
resistent zijn tegen het vergif. Tevens worden receptoren voor het vergif ook
aangetroffen bij goedaardige insecten die niet als doelwit gelden maar die ook
zullen worden gedood, en dit heeft weer invloed op andere organismen op hogere
trofische niveaus (voeding der weefsels), met andere woorden, het heeft een
zware impact op de biodiversiteit.
Referentie: Deepak Saxena, Saul Flores, G, Stotzky
(1999) Nature 402, 480, p 480.
Ons commentaar: Gebaseerd op bestaand wetenschappelijk
bewijsmateriaal is de ecologische invloed van GM planten die Bt-vergiften
produceren nu duidelijk voorspelbaar. De enige verantwoorde manier van optreden
is de onmiddellijke intrekking van alle Bt-gewassen. (A.R.)
…