We hebben het in De DNA dialogen over ingrijpen in embryo-DNA. Maar zijn we wel volledig als we het hebben over embryo-DNA? Klopt de definitie? En waarom is het belangrijk om deze vraag te stellen?
Stel je voor: er is brand in het laboratorium. Iedereen is al naar huis: jij bent de enige in het pand. Je voelt de hitte dichterbij komen. Je hebt nog een paar minuten en dan moet je echt weg. Dan zie je twee deuren. Links een deur met daarachter ingevroren embryo’s. Achter de rechterdeur bevindt zich een vriezer met daarin geslachtscellen. Er is net genoeg tijd om één van de twee mee te nemen. Welke deur kies je?
Zelfde uitkomst?
Geslachtscellen en embryo’s: het is allebei leven. Maar het voelt anders. In De DNA dialogen vragen we mensen hoe zij denken over het verwijderen van erfelijke ernstige aandoeningen of ziektes met CRISPR-Cas (de ‘moleculaire schaar’ waarmee we DNA kunnen aanpassen). We stellen hen ook de vraag of we het erfelijk materiaal van toekomstige generaties mogen aanpassen. Dat kan door embryo-DNA aan te passen (wat wereldwijd verboden is), en dat kan óók – in theorie – een stap eerder: door het aanpassen van het DNA van geslachtcellen (wat ook wereldwijd verboden is, als ze daarna gebruikt worden om een embryo van te maken). Om het niet te ingewikkeld te maken, noemen we in de dialogen en in de artikelen hierover op NEMO Kennislink alleen het aanpassen van embryo-DNA. Helemaal compleet zijn we daarmee niet. Maakt dat uit?
Bio-ethica Ana Pereira Daoud kan zich voorstellen dat dat voor mensen inderdaad uitmaakt: “Intuïtief vinden veel mensen het verantwoord om embryo’s meer te beschermen dan geslachtscellen—ook als de uitkomst van wat we ermee doen hetzelfde is.” Bij embryo’s speelt namelijk een bepaald mensbeeld mee: “De biologie leert ons dat dit het allervroegste stadium is in de menselijke ontwikkeling. Net als dat we later ouderen zullen zijn, zijn wij ooit embryo’s geweest.” Vanuit dit perspectief wordt aan het embryo een onderscheidende autonomie en identiteit toegekend, legt Pereira Daoud uit: “Ei- en zaadcellen zijn geen mensen en hebben, los van elkaar, ook geen vermogen om dat te worden. Embryo’s hebben dat vermogen in potentie wél. En dat verleent hun een bijzondere waarde."
Bio-ethica Ana Pereira Daoud is werkzaam aan de Universiteit Leiden.
via Ana Pereira DaoudOver de techniek
Klinisch embryologen Edith Coonen (Maastricht UMC+) en Sebastiaan Mastenbroek (Amsterdam UMC) vinden het maken van onderscheid, in de context van het aanpassen van toekomstige generaties, minder belangrijk. Hoe je het ook doet – of je nou het DNA van geslachtscellen of van embryo’s aanpast – het resultaat is namelijk precies hetzelfde: je hebt ingegrepen in het DNA van toekomstige generaties. Coonen: “Op het eerste gezicht lijkt het misschien anders, minder erg of intens, als je geslachtcellen aanpast, maar de uitkomst is precies hetzelfde.”
— Sebastiaan Mastenbroek (Amsterdam UMC)Als je geslachtcellen aanpast, wordt uiteindelijk ook het embryo aangepast
Hoe gaat het eigenlijk precies in zijn werk, het aanpassen van embryo-DNA? Het meest logische en toegankelijke moment om CRISPR-Cas toe te passen op een embryo is volgens Mastenbroek op hetzelfde moment dat je de zaadcel in de eicel brengt: “De techniek valt momenteel wereldwijd onder een moratorium – een wereldwijd tijdelijk verbod. Het aanpassen van embryo-DNA is tot nu toe nog maar één keer toegepast door de Chinese wetenschapper Jiankui He, die vervolgens tot drie jaar cel werd veroordeeld.” He deed dat tijdens ICSI, een vorm van IVF, waarbij één geselecteerde zaadcel direct in een eicel wordt geïnjecteerd, vertelt Mastenbroek: “Het is een logisch moment om de CRISPR-Cas in de eicel te brengen, want je zit er dan toch al in met een naald.”
Biologisch gezien is het op dat moment nog geen embryo, hoewel de handeling onlosmakelijk verbonden is met het creëren van een embryo, legt Mastenbroek uit: “De ontwikkeling van een embryo begint pas bij de bevruchting: op het moment dat het mannelijke DNA uit de zaadcel samensmelt met het vrouwelijke DNA uit de eicel. Het inbrengen van CRISPR-Cas wil je het liefst vóór die samensmelting doen, want als je het op een later moment doet, verhoog je het risico op mozaïcisme; dan zijn niet alle cellen gelijk en hebben ze niet allemaal de gewenste aanpassing.”
In vivo
ICSI vindt in vitro plaats; buiten het lichaam, in een kweekschaaltje in het lab. Sinds 2016 zijn ook verschillende studies gedaan naar het aanpassen van eicellen bij ratten en muizen in vivo; in het lichaam. CRISPR-Cas wordt hier rechtstreeks in de eileiders van een muis geïnjecteerd, waarbij een klein elektrisch veld (elektroporatie) helpt om het CRISPR-systeem in de bevruchte eicellen te krijgen. Heel efficiënt of veilig is deze techniek nog lang niet: een deel van de jongen heeft de mutatie (vijftig tot tachtig procent), de rest niet. Je ziet daarnaast ook veel ‘mozaïcisme’: sommige cellen in hetzelfde dier zijn gemuteerd en andere niet. Deze experimenten bij knaagdieren staan volgens Mastenbroek ‘nog mijlenver’ van klinische toepassing bij mensen, zowel technisch als ethisch-juridisch.
Het aanpassen van geslachtscellen in het lab, in vitro dus, lijkt technisch gezien een alternatief voor in vivo-experimenten, maar is dat niet, legt Mastenbroek uit. “Het aanpassen van het DNA van geslachtcellen zou een logischer keuze zijn, als slechts bij één van de ouders een erfelijke ziekte in het DNA zit. Dan hoef je alleen de eicel of de zaadcel aan te passen en niet het embryo. Maar het meest logische moment om een eicel aan te passen is tijdens ICSI: de ingreep vindt dan dus plaats bij het samenbrengen van eicel en zaadcel. In de praktijk komt dit dus op hetzelfde neer.” Mogelijk zouden wetenschappers in de toekomst wel een alternatieve route kunnen volgen door eicel-achtige cellen te maken van stamcellen die met CRISPR-Cas aangepast zijn: “Het is wetenschappers in de afgelopen jaren al gelukt om met dergelijke ‘stamcel-eicellen’ embryo’s te maken bij muizen die tot vruchtbaar nageslacht leidden. Bij de mens is dat nog in ontwikkeling. Betrokken onderzoekers verwachten dat het nog minimaal tien jaar duurt voordat dit ook bij mensen mogelijk is.”
Een in-vitrofertilisatieproces onder de microscoop.
bezikus/Shutterstock.comChemotherapie
Bij zaadcellen zouden wetenschappers eenzelfde soort route volgen. Mastenbroek: “Bij de zaadcel kan je niks inbrengen. Dat is maar een heel klein verpakt bolletje DNA. Die zijn daardoor moeilijker te manipuleren. Wellicht is het in de toekomst mogelijk om van stamcellen die zijn aangepast met CRISPR-Cas zaadcellen of zaadcelachtige cellen te maken. Die zouden we vervolgens kunnen injecteren in eicellen.” Dit zou in vitro, buiten het lichaam gebeuren. In vivo wordt ingewikkeld, legt Mastenbroek uit: “Het lijkt ideaal om geslachtscellen in het lichaam aan te passen, of om aangepaste stamcellen terug in de testikel te plaatsen, omdat je dan geen ivf meer nodig hebt, maar dat is het niet. Stel dat het je gelukt is om de stamcellen die zaadcellen maken met CRISPR aan te passen. Als je deze weer terugplaatst in de testikel, wil je zeker weten dat er geen andere stamcellen meer zijn die niet zijn aangepast. Die zal je dus eerst moeten verwijderen met chemotherapie. De praktische uitvoer van het aanpassen van geslachtcellen in vivo bij mensen, is om die reden nog heel ingewikkeld. De route via het laboratorium middels ivf lijkt logischer.”
— Edith Coonen (Maastricht UMC+)
Volgens Mastenbroek klopt het als we het in maatschappelijke dialogen hebben over embryo-DNA: “Want dat is wat er gebeurt. Ook als je geslachtcellen aanpast, wordt uiteindelijk ook het embryo aangepast. Je past een mens aan en alle generaties erna, in tegenstelling tot alleen een zaadcel of een eicel, en dat is voor het voeren van de dialoog belangrijk.” Coonen vult aan: “Voor wetenschappers maakt het onderscheid tussen het aanpassen van embryo-DNA en het aanpassen van het DNA van geslachtscellen niet uit, want het uiteindelijke resultaat telt. Voor burgers wél, want bij hen telt ook de beleving van de techniek.” Het is om die reden belangrijk om de juiste beeldvorming te gebruiken in maatschappelijke dialogen over het onderwerp: “Als ingrijpen in embryo-DNA een containerbegrip blijkt te zijn van deelprocessen die maatschappelijk op een verschillende manier worden ervaren, dan is het van belang om dat verschil te duiden.”
In de wet
Het verschil tussen het aanpassen van het DNA van geslachtcellen en embryo-DNA maakt voor het recht niet uit, ziet promovenda Recht, Ethiek en Biotechnologie Laura Jacobs: “De verbodsbepalingen in Nederland, Europa en wereldwijd zien toe op het aanpassen van het DNA van toekomstige generaties en dat is dus zowel voor eicellen, zaadcellen als embryo's. Het gaat er namelijk om of een aanpassing zou worden doorgegeven op volgende generaties, en dat is in al die gevallen zo.”
Het is wel zo dat geslachtcellen in het recht een andere waarde hebben dan een embryo. Het idee is dat het ongeboren leven meer bescherming verdient naarmate het zich ontwikkelt. “Er is bijvoorbeeld geen regel dat je geslachtscellen na een bepaalde tijd moet vernietigen. Bij embryo’s moet dat wel na veertien dagen. Ook het aanpassen van het DNA uit een eicel om daarmee het DNA van toekomstige generaties aan te passen, wordt door de Embryowet verboden.”