Voor sommigen is hij de vleesgeworden antichrist. Genenjager Craig Venter ontcijfert in ijltempo ons genetisch materiaal en komt zo wel erg dicht in de buurt van de kern van de schepping.
Het gaat tegenwoordig razendsnel in de genetica. Het woord revolutie is zeker op zijn plaats. Amper een halve eeuw geleden ontdekten James Watson en Francis Crick dat de genetische informatie van het DNA opgeslagen ligt in een ellenlange en tot een dichte spiraal opgerolde keten van vier basen: adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en thymine (T). De volgorde van deze vier letters is de code voor de kenmerken die (bijna) elk wezen op aarde uniek maken. Momenteel wordt druk gewerkt om de code van zoveel mogelijk wezens te identificeren Er worden kaarten gemaakt met de posities van de genen op de chromosomen die het erfelijk materiaal dragen. Zodra van die genen de functie bekend is, zal het leven zijn geheimen hebben prijsgegeven. En zal het mogelijk worden om in te grijpen in de fundamenten van de schepping. Wenselijke kenmerken zullen worden toegevoegd, kwalijke weggewerkt. De mens zal eindelijk zelf God kunnen spelen.
De meest succesvolle genenjager tot dusver is de Amerikaan Craig Venter, die met zijn bedrijf Celera Genomics Corporation het bepalen van de DNA-basenvolgorde efficiënt maakte. “Het is Celéra, met de klemtoon op de tweede lettergreep”, benadrukte hij twee weken geleden tijdens een gesprek in het Nederlandse Den Haag. “De naam is afgeleid van het Latijnse woord voor snelheid, niet van het Engelse voor selder ( celery). Het succes van de onderneming steunt vooral op het feit dat wij een stuk sneller zijn dan de anderen.” De nu 54-jarige Venter komt van ver. Als onderzoeker voor rekening van het National Institute for Health – de Amerikaanse gezondheidsadministratie – kostte het hem tien jaar om samen met zijn vrouw Claire Fraser zijn eerste gen te vinden en de code ervan te ontrafelen. Het bleek een rol te spelen in de werking van de hersenen. In 1986 haalde hij de eerste automatische gensequencer van het bedrijf Perkin Elmer in huis. Daarmee bepaalde hij in twee jaar tijd de code van nog eens acht genen. Zo’n sequentiebepaler analyseert volautomatisch de volgorde van de vier letters in stukken DNA.
Venter slaagde er niet in zijn overheid te overtuigen van het nut om meer sequencers te kopen. En geduld is niet zijn sterkste kant. Naar eigen zeggen is dat een erfenis van zijn ervaringen in Viëtnam. Als 21-jarige soldaat kreeg hij na een medische spoedopleiding in een junglekamp de taak om te beslissen wie van de zwaargewonde soldaten die werden binnengebracht nog voor een behandeling in aanmerking kwam. Het was de eerste keer dat hij met de grenzen van het leven speelde. Hij heeft ook een – volgens sommigen ongezonde – competitiedrang in zijn genen. Hij was een uitstekend zwemmer die de Olympische spelen haalde, en enkele jaren geleden zeilde hij met zijn yacht Sorcerer (“Tovenaar”) de tegenstand op een hoopje in een transatlantische regatta. “Ik vecht niet tegen de concurrentie”, zegt Venter over het verwijt van zijn te competitieve instelling. “Ik vecht tegen de onwetendheid van de mens. Hoe sneller we klaar zijn met de code, hoe vroeger de toekomst van de geneeskunde kan beginnen.”
EEN MINIMUM AAN LEVEN
Venter ging dus voor eigen rekening werken. In 1992 richtte hij The Institute for Genomic Research (met het hoogst toepasselijke acroniem TIGeR) op, waarin de farmaciereus SmithKline Beecham zich snel inkocht. TIGeR bepaalt de basenvolgorde in het DNA van micro-organismen. Het eerste succes kwam er in 1995, toen het wetenschappelijke topvakblad Science het genoom – het geheel van de genetische informatie – publiceerde van Haemophilus influenzae: een meestal onschadelijke bewoner van onze longen. “Het was de allereerste keer dat het volledige genoom van een wezen in kaart werd gebracht”, vertelt Venter. “Ondertussen is dat voor bijna dertig micro-organismen gebeurd, waarvan een aantal verantwoordelijk is voor belangrijke aandoeningen zoals tuberculose, malaria en de ziekte van Lyme. Binnenkort zullen we ook het genoom kennen van de bacterie die cholera veroorzaakt. Daarmee is het werk natuurlijk niet gedaan. In het nu zes jaar oude genoom van de influenzabacterie ontdekken we nog altijd nieuwe genen. Het DNA van de malariaparasiet blijkt vooral uit de basen adenine en thymine te bestaan. Misschien maakt dat inzicht het mogelijk om eindelijk iets tegen de ziekte te vinden dat afdoend is.”
Het sequentiewerk wordt ijverig voortgezet. Maar Venter wil ook grenzen verleggen. Het werk moet efficiënter: de aandacht moet worden toegespitst op de echt cruciale genen. De wetenschappers van TIGeR gaan daarin heel ver. Midden vorig jaar publiceerden ze in Science een ‘beperkte’ genenkaart van de kleine microbe Mycoplasma genitalium. Het ding heeft amper 470 genen, maar 170 daarvan konden probleemloos worden uitgeschakeld zonder dat dit de levenskansen van de bacterie beperkte. “Het werk leerde vooral dat de definitie van leven contextgevoelig is”, legt Venter uit. “Genen en een set met instructies voor hun gebruik definiëren een leven niet, want het is de interactie van de code met de omgeving waarin ze terechtkomt die bepalend is. Dat geldt voor zowel een microbe als een mens. Ons lot ligt zeker niet in de sterren, maar evenmin in onze genen. Het genetisch determinisme is morsdood. Zelfs de leden van een eeneiïge tweeling krijgen maar de helft van elkaars ziekten. Het milieu, vanaf de baarmoeder tot de buitenlucht, speelt een belangrijke rol.”
Wat er precies gebeurt bij het uitschakelen van genen is nog niet duidelijk, maar hoogstwaarschijnlijk kunnen genen elkaars functie overnemen. Venter denkt dat pleiotropisme in de natuur eerder regel dan uitzondering is: dat de meeste genen meerdere functies hebben. Het gewoon optellen van bekende genen levert dus geen goede definitie op van wat leven inhoudt. Om dit inzicht te testen hebben Venter en zijn medewerkers een experimenteel concept klaar, dat dichter bij het creëren van leven komt dan iemand ooit durfde te bevroeden. Ze willen een artificieel chromosoom bouwen met de driehonderd essentiële genen van de Mycoplasma, en het originele DNA van het organisme door deze synthetische software vervangen om te zien of het wezentje levensvatbaar blijft.
Maar het experiment zit voorlopig in de koelkast. “We vroegen een ethisch advies over dit werk aan een groep van experts, die hun visie ook in Science bekendmaakten”, licht Venter toe. “We zien hun publicatie als het begin van een dialoog, niet als het einde ervan. We vinden deze dialoog uiterst belangrijk, en dat niet alleen om zijn religieuze aspecten. De ethici meenden dat de bezorgdheid over het zogenaamde ‘God spelen’ de wetenschappelijke ontwikkelingen niet in de weg mocht staan, maar ze stelden ook dat onze inzichten over het minimum aan genen dat nodig is om leven te maken niet gebruikt mogen worden om een nieuwe definitie te promoten van wat het leven in het algemeen of de mens in het bijzonder is. We zullen ook pas doorgaan met onze experimenten als er afdoende middelen zijn om de wereld te beschermen tegen biologische terroristen. We mogen met ons minimaal genoom geen recept lanceren waarmee onverlaten nieuwe pathogenen kunnen brouwen om de mensheid aan te vallen.”
DRIEHONDERD KRACHTIGE ROBOTTEN
Venter en TIGeR houden zich niet alleen met de genetische taxonomie van micro-organismen bezig. Eind vorig jaar publiceerde dat andere topvakblad, Nature, de sequentie van de genen op twee chromosomen van de zandraket: een kruid dat wordt beschouwd als de laboratoriumrat uit de plantenwereld. Het langste stuk werd door Venters ploeg in kaart gebracht. En nog ging het voor Venter niet snel genoeg. Daarom richtte hij eind 1998, dus amper veertien maanden geleden, Celera op en liet hij TIGeR over aan zijn vrouw – de kennis blijft dus in de familie. “In augustus 1999 hadden we bij Celera het volledige genoom van de fruitvlieg al in kaart gebracht”, pocht Venter. “Het was de eerste genenkaart voor een organisme met een centraal zenuwstelsel die beschikbaar kwam. En het was meteen heel leerzaam. Ik wil niet beledigend klinken, maar het genoom van de fruitvlieg gelijkt heel sterk op dat van elk van ons: we hebben veel genen met de vlieg gemeen. De genenkaart heeft ons al veel inzichten verschaft over het centraal zenuwstelsel die heel bruikbaar zal zijn.”
Venter is het schoolvoorbeeld van de wetenschapper – hij is tegelijk fysioloog en farmaceuticus – die om financiële redenen ondernemer werd. “Ik werd ongeduldig omdat de overheid talmde met het evalueren van mijn dossiers”, vertelt hij. “Voor Celera had ik het equivalent van vijftien miljard Belgische frank nodig. Ik ben verheugd dat ik die als bioloog bij elkaar kreeg zonder publieke fondsen. De kracht van Celera zit in de kracht van zijn machines. We zijn de grootste gensequentiefabriek ter wereld. We werken met driehonderd robotten van elk twaalf miljoen frank die dag en nacht draaien. Met die batterij bepaalden we in vier maanden tijd de lettervolgorde in het genoom van de fruitvlieg. In september begonnen we aan de kaart van de mens. We hopen daarmee in juni klaar te zijn. Ondertussen bestuderen we vragen om het genoom van honden, koeien en chimpansees in kaart te brengen. Eerst identificeren we het genoom van de muis. We zullen de mens alleen maar begrijpen als we ook andere organismen ontrafelen. De uitdaging is namelijk niet de basenvolgorde bepalen, maar betekenis vinden in die eindeloze rij letters. Daarvoor hebben we de grootste supercomputer voor civiele doeleinden ter wereld in huis. Van de muis is zoveel meer bekend dan van de mens, omdat er echt mee geëxperimenteerd kan worden. We zien nu al dat genen die instaan voor de vorming van het muizenoog tot een oplossing kunnen leiden voor sommige gevallen van blindheid bij de mens.”
ANTICHRIST
Het is evident dat Venters branie weerstand oproept. Op het ogenblik dat hij volgens het programma in het congresgebouw van Den Haag een voordracht had moeten geven (hij was een dag te laat), liep er een (valse) bommelding binnen. Hij wordt al smalend de Bill Gates van de biotechnologie genoemd, omdat mensen bang zijn dat hij een monopolie op de commerciële manipulatie van genen zal krijgen. James Watson, die voor zijn ontdekking van de DNA-structuur een Nobelprijs kreeg en nooit om een krasse uitspraak verlegen zit, bestempelde Venter al onomwonden als de Adolf Hitler van de moderne wetenschap. Hier en daar wordt hij zelfs vervloekt als de antichrist, die het leven dat de Almachtige heeft geschapen naar eigen goeddunken gaat ‘verbeteren’.
Venter blijft er, ondanks een jetlag, opgewekt bij. “Ik vind net dat we nederig worden van ons werk”, zegt hij. “De helft van alle genen die we vinden, zijn onbekend voor de biologie. We hebben nu 97 procent van de menselijke genen in kaart gebracht. De analyse daarvan zal de hele eeuw doorgaan. Ik ben er zeker van dat op het einde van de 21ste eeuw wetenschappers nog altijd bezig zullen zijn met het bestuderen van de informatie die wij nu blootleggen. Er is enorm veel werk aan de winkel. Elk individueel genoom heeft zijn karakteristieken. Er zit veel meer verschil in het genoom van twee individuen dan in dat van twee rassen – meteen de voornaamste reden waarom genetische wapens slechte wapens zouden zijn: ze zijn absoluut niet selectief. Zelfs één base, één letter, kan een groot verschil voor zijn drager betekenen. Dat moet allemaal worden onderzocht.”
Over het aantal genen dat een mens heeft, wordt nog flink ruzie gemaakt. De cijfers variëren tussen vijftig- en honderdvijftigduizend. “Dit debat zegt veel over de waarde van de wetenschap”, schampert Venter. “Ik blijf nog altijd bij de tachtigduizend die we vier jaar geleden voorspelden. Die zouden informatie bevatten voor ongeveer een miljoen eiwitten. Iedereen erft twee sets chromosomen: een van zijn vader en een van zijn moeder. Op een totaal van drie miljard basen – letters – in het genoom verschillen beide sets op drie miljoen plaatsen van elkaar, waarvan er tienduizend belangrijk zijn. Dat garandeert dus grote individuele variaties, en die moeten we opsporen. We zullen de genen zoeken die sommige mensen weerstand bieden tegen bepaalde ziektes. We zullen specifieke gevoeligheden bepalen, die moeten leiden tot de ontwikkeling van een sterk op het individu gerichte geneeskunde. Iedereen zal zijn zwakke plekken kennen en er rekening mee kunnen houden. Als iemands genen hem vatbaar maken voor kanker, zal men dat weten en hem geregeld kunnen screenen. Het succes van een kankerbehandeling hangt zelfs vandaag al sterk af van de snelheid waarmee een tumor wordt ontdekt.”
Naar Venters oordeel zal iedereen op termijn beschikken over zijn eigen genetische code op CD-rom of DVD, of desnoods op zijn SIS-kaart, waarmee hij naar zijn arts of een andere zorgverlener stapt. Celera ontrafelt momenteel het genoom van vijf mensen, waarvan er twee als basis dienen en drie om de gaten op te vullen, maar het is niet de bedoeling dat ooit bekend raakt wiens DNA er eerst door de robotten werd gejaagd. Venter is absoluut gekant tegen overheids- of andere publieke databanken met individuele genomen. “Dat wordt veel te gevaarlijk”, beweert hij. “Werkgevers zouden mensen kunnen screenen op hun fysieke geschiktheid en verzekeraars zouden de banken kunnen raadplegen om hun risico’s te beheersen. Potentiële partners zouden elkaar via hun advocaten op hun kwaliteit als voortplanter kunnen laten evalueren. Stel u ook eens voor dat we een gen zouden vinden dat iemand vatbaar maakt voor kanker als gevolg van passief roken, en dat we ontdekken dat dit gen vrij algemeen in de populatie voorkomt. Moet iemand dan verbieden dat er nog gerookt wordt? De wereld moet met onze kennis méér leefbaar worden, niet minder.”
SNELLERE EN SLIMMERE MENSEN
Hoe ver die leefbaarheid kan worden verhoogd, weet momenteel niemand, zelfs Venter niet. Hij stelde zich in Den Haag overigens heel gematigd op inzake de toepassingen van de kennis die zijn robotten genereren. Hij gaf toe dat het niet voor de hand ligt om een geneeskunde te ontwikkelen die rekening houdt met de individuele eigenschappen van elke patiënt, omdat het op dit ogenblik niet duidelijk is hoe de ontwikkeling van zo’n geïndividualiseerde geneeskunde betaald kan worden – het kost nu al twintig miljard frank om een geneesmiddel op de markt te brengen. Verder bestempelde hij pogingen om “betere” mensen te maken als sciencefiction. In principe zou het groeiende inzicht in de genetica het mogelijk moeten maken superatleten te creëren door de inplanting van extra genen voor, bijvoorbeeld, een efficiënter transport van zuurstof door het lichaam. Men zou supermensen kunnen scheppen met extra genen die de verwerking van informatie in de hersenen optimaliseren, zodat ze intelligenter worden.
“Het zou zeker niet slecht zijn mochten er wat meer intelligente mensen komen”, reageerde Venter. “Maar ik denk niet dat genetische ingenieurstechnieken daarvoor de meest aangewezen methode zijn. Ik denk dat een aanpassing van de voeding en de gezondheidszorg meer effect zal hebben op het verhogen van fysieke en mentale prestaties. Het denkbeeld dat we, omdat we over de genetische code beschikken, ook aan genetisch sleutelwerk kunnen beginnen, is absoluut fout. Het zal in ieder geval niets voor de volgende tien jaar zijn, en ik twijfel eraan of we het deze eeuw voor elkaar zullen krijgen. Misschien over driehonderd jaar, als we een goed overzicht hebben van de menselijke biologie op individuele schaal. Iedereen heeft in zijn lichaam ongeveer een biljoen cellen die allemaal dezelfde tachtigduizend genen dragen, maar deze worden naargelang van de cel in verschillende mate en op een ander ogenblik tot expressie gebracht. Het zal nog minstens tien jaar duren voor we voldoende computerkracht kunnen genereren om het model van het menselijk leven in één cel uit te breiden tot een geheel van cellen, laat staan tot een weefsel. Daarmee wil ik niet zeggen dat niemand zal proberen om betere atleten en slimmere mensen te maken. Maar dat zal vooral door farmaceutische ingrepen gebeuren, zoals het illegaal gebruik van erytropoïetine nu in de sport. Ik kan me ook voorstellen dat de geneesmiddelen die de farmaceutische industrie tegen de ziekte van Alzheimer wil maken bij langdurig gebruik een positief effect op het geheugen zullen hebben.”
DE RECHTEN OP HET LEVEN
Venter ligt vooral onder vuur, omdat hij op onaanvaardbare wijze rechten zou verwerven op de basis van het leven. Hij zou octrooien nemen op de genetische informatie, zodat hij op termijn zou kunnen beslissen wie, tegen betaling, wat krijgt. Zo zou hij de vooruitgang van de wetenschap hinderen. Hij zou nu extra snel willen gaan om het vanuit Groot-Brittannië opererende Humaan Genoom Initiatief, dat wel met overheidsgeld werkt en dat onlangs in Nature de genenkaart van chromosoom 22 van de mens publiceerde, de loef af te steken.
Hij verzet zich met klem tegen deze aantijgingen: “Schaf het concept van het octrooi af en geen enkele fundamentele wetenschap wordt toegepast. Geen enkel farmaceutisch bedrijf zal nog in een nieuw geneesmiddel willen investeren. De enige reden dat er een efficiënte behandeling tegen insuline-afhankelijke diabetes bestaat, is dat Genentech en de farmaciereus Eli Lilly het gen voor insulineproductie ontdekten en het recht kregen om er insuline mee te produceren. Ze bezitten dus uw gen niet, noch dat van mij, ze hebben alleen het recht om met de beschikbare informatie gedurende een bepaalde periode een nuttig geneesmiddel te maken. Wij zullen alleen die genen onder octrooi nemen waarvan de farmaceutische industrie ons zegt dat ze nuttig zijn om geneesmiddelen te produceren. Anders komen wij niet uit de kosten en de patiënten niet tot genezing. Ik wijs er ook op dat wij enkele weken geleden bekendmaakten dat we samenwerken met het publieke initiatief om sneller tot een bruikbare gegevensbank te komen. Wij hebben daar geen moeite mee.”
Heeft Venter dan misschien niet de rechten op het leven, maar wel de macht om te beslissen wie wat krijgt? “Intellectueel eigendom is de basis van elke economische macht”, antwoordt hij. “Dat is zelfs vanaf het begin in de Amerikaanse grondwet ingeschreven. In de landbouwsector wordt deze macht in een sfeer van concurrentie gebruikt. Bij ons is dat niet het geval, hoewel het succes van Celera een aantal mensen ertoe inspireert om zich met ons te willen meten. In de farmaceutische sector wordt het principe van de niet-exclusieve licentie gehanteerd, zodat het onmogelijk is absolute macht te verwerven. Het zou trouwens moeilijk zijn om met onze gensequenties nuttige octrooien aan te vragen. Wij zijn de markt minstens tien jaar voor, en er is nog te veel werk om uit onze databanken bruikbare geneesmiddelen te puren. Het heeft geen zin een octrooi te nemen op een gen zonder dat de functie ervan bekend is: de looptijd van een octrooi is beperkt en het zou kunnen vervallen voordat het product dat eruit moet voortvloeien, rendeert.
Octrooien garanderen ook dat de vergaarde informatie openbaar wordt gemaakt – het alternatief is bedrijfsgeheimen waar niemand wat aan heeft. In Europa wordt het dossier voor een octrooi-aanvraag zelfs na weigering openbaar gemaakt. Ik verzeker u dat ik zonder de mogelijkheid van octrooien nooit het geld zou hebben gevonden om dit onderzoek te doen. Dan hadden u en ik, als belastingbetalers, deze enorme sommen moeten ophoesten en had het veel langer geduurd voor de kennis beschikbaar was. Ondertussen hebben we wel de volledige basenvolgorde van de fruitvlieg via Internet openbaar gemaakt, en voor het einde van het jaar zullen we onze informatie over het genoom van de mens via een publicatie in een wetenschappelijk vakblad bekendmaken. We zijn daartoe niet wettelijk verplicht, omdat we nooit een frank van de overheid kregen, maar we voelen ons moreel gedwongen. Ons initiatief heeft het publiek geen frank gekost, maar uiteindelijk zal dat publiek het meeste voordeel uit onze inspanningen halen. Wij werken voor iedereen.”
Dirk Draulans
