Voordat de artikelanalyse uitgevoerd kan worden, is het verstandig om te inventariseren wat genetische modificatie is en wat je er mee kunt. De Europese richtlijn 2001/18/EG definieert een genetisch gemodificeerd organisme (GGO) als een „een organisme, met uitzondering van menselijke wezens, waarvan het genetische materiaal veranderd is op een wijze welke van nature door voortplanting en/of natuurlijke recombinatie niet mogelijk is. Hierin is een „organisme‟ gedefinieerd als: “een biologische entiteit met het vermogen tot replicatie of tot overdracht van genetisch materiaal‟.63 In de richtlijn wordt een organisme als een genetisch gemodificeerd organisme beschouwd als het genetisch materiaal met behulp van de volgende technieken is veranderd:
1. „Recombinant-nucleïnezuurtechnieken waarbij nieuwe combinaties van genetisch materiaal worden gevormd door de invoeging van ongeacht op welke wijze buiten een organisme vervaardigde nucleïnezuurmoleculen in een virus, bacterieel plasmide of ander vectorsysteem en de opneming daarvan in een gastheerorganisme waarin ze van nature niet voorkomen maar waarin ze blijvend vermenigvuldigd kunnen worden; 2. Technieken met rechtstreekse inbrenging in een organisme van erfelijk materiaal dat
buiten het organisme vervaardigd is, waaronder micro-injectie, macro-injectie en micro-inkapseling;
3. celfusie (met inbegrip van protoplastfusie) of hybridisatietechnieken waarbij levende cellen met nieuwe combinaties van erfelijk genetisch materiaal worden gevormd door de fusie van twee of meer cellen met gebruikmaking van methoden die van nature niet voorkomen.‟64
De volgende technieken worden echter uitgezonderd: „in-vitrofertilisatie, natuurlijke
processen als conjugatie, transductie of transformatie, polyploïdie-inductie.‟64 In bijlage 1B 62 Ibidem, 112-120. 63http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2001:106:0001:0038:NL:PDF , 4 (artikel 2.1 en 2.2). bezoekdatum 31-8-2010 64
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2001:106:0001:0038:NL:PDF, 17 (bijlage 1A). bezoekdatum 31-8-2010
26 worden uitgezonderd: mutagenese en „celfusie (met inbegrip van protoplastfusie) van
plantencellen van organismen die genetisch materiaal kunnen uitwisselen via traditionele plantenveredelingmethodes‟. Bij de uitgezonderde technieken in bijlage 1B staat wel vermeld dat „daarbij geen recombinant-nucleïnezuurmoleculen of genetisch gemodificeerde
organismen worden gebruikt die zijn vervaardigd met behulp van andere technieken/methoden dan in bijlage 1B worden uitgesloten.‟65
Het doel van deze scriptie is niet om bovenstaande technieken uitvoering bespreken. Maar als we de definities van genetisch gemodificeerde organismen en de technieken bekijken, valt op dat het woord „natuurlijk‟ vaak voorkomt. Maar wat is natuurlijk in deze context? Bij alle technieken is het erfelijk materiaal op de een of andere manier veranderd. Mensen modificeren al duizenden jaren lang het erfelijk materiaal van planten. Alle gewassen die wereldwijd worden verbouwd, verschillen van hun wilde verwanten als gevolg van
menselijke bemoeienis. Zo bekeken is landbouw altijd al een onnatuurlijke zaak geweest, planten met een hogere opbrengst of een betere smaak werden doelbewust geselecteerd en verder gekweekt tot de veredelde soorten die wij vandaag de dag eten.66 De wilde verwant van maïs, teosinte, lijkt bijvoorbeeld helemaal niet op maïs zoals wij die nu kennen. Teosinte is vertakt, bevat vele kleine kolfjes en laat zijn zaden op de grond vallen. Maïs stopt al zijn energie in het aanmaken van voedingsstoffen en heeft daarom slechts één grote kolf op één stengel waarin de zaden worden vastgehouden.67
In het klassieke veredelingsproces werden planten doelbewust met elkaar gekruist in de hoop goede eigenschappen uit verschillende planten te combineren in een nieuwe variant. Het resultaat is onvoorspelbaar en er ontstaan veel verschillende combinaties. Na het kruisen moet de variant met de juiste eigenschappen worden gevonden, dat proces wordt selectie genoemd. Alleen de gewenste exemplaren blijven over en vormen het uitgangsmateriaal voor een volgende kruising. De natuurlijke genetische variatie is bij klassieke veredeling cruciaal, er kunnen geen eigenschappen ingebouwd worden die in de natuur niet voorkomen. In het begin selecteerden boeren zelf hun gewassen op gewenste eigenschappen, later werd dit het domein van gespecialiseerde instellingen en zaadbedrijven. Klassieke veredeling is in feite doelgerichte versnelde evolutie en het resultaat zijn nieuwe soorten die beter aan de eisen van landbouwer en consument voldoen. Voor klassieke veredeling worden de wereldwijd
65http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2001:106:0001:0038:EN:PDF, 18 (annex 1B). bezoekdatum 31-8-2010
66 Mark Henderson, Conny Sykora en Hester Eymers. 50 Inzichten Genetica: Onmisbare Basiskennis (Diemen: Veen Magazines, 2009), 128.
67
Ann van Gysel, Erno Eskens, C. Sykora-Hendriks en Ansfried Scheifes, Genen Op Je Bord (Amsterdam: Veen Magazines, 2003), 208-209.
27 beschikbare soorten en de nog levende wilde voorouders van de gedomesticeerde soorten gebruikt.68 In de loop der tijd kwamen er steeds meer technieken beschikbaar om doelgericht op bepaalde eigenschappen te selecteren. De klassieke genetica begon in de 19e eeuw met de evolutietheorie van Darwin, de erfelijkheidswetten van Mendel en de ontdekking van genen en chromosomen. In de jaren twintig van de vorige eeuw begon men te beseffen dat het begrip van genetica het veredelingsproces zou kunnen versnellen. Met behulp van bestraling kon men nu honderden mutaties tegelijk opwekken, waar misschien nieuwe rassen uit konden voortkomen die langs de natuurlijke weg nooit zouden zijn ontstaan. Toen een paar decennia later de rol van desoxyribonucleïnezuur (DNA) steeds duidelijker begon te worden, kon men nieuwe eigenschappen in organismen gaan inbouwen. De plantenveredelaars hoefden nu niet langer te vertrouwen op een toevalstreffer maar konden nu de genen voor gewenste
eigenschappen doelbewust gaan inbouwen.69
Toen er in de vorige eeuw steeds meer technieken beschikbaar kwamen om het erfelijk materiaal van organismen te veranderen, ontstonden er ook nieuwe mogelijkheden voor het maken van (nieuwe) producten. Volgens de Van Dale is biotechnologie een
„wetenschappelijke techniek die gebruik maakt van micro-organismen om een grote variatie van producten te maken.‟70
Biotechnologie wordt gezien als een recente ontwikkeling, maar het gebruik van micro-organismen voor voedselproductie is heel oud. Zo worden bier en wijn al duizenden jaren met de hulp van micro-organismen gebrouwen in een proces dat
fermentatie wordt genoemd. Fermentatie is een anaeroob proces waarin micro-organismen suikers in alcohol omzetten. Al in 8000 voor Christus had men het gistingsproces in natte granen ontdekt en de voordelen ervan ingezien. Men dronk liever bier of wijn dan water, wat vaak vervuild was. Men had toen nog geen idee dat micro-organismen de drijvende kracht achter dit proces waren. Antonie van Leeuwenhoek zag als eerste de gele gistdruppels in bier en schreef in 1673 een enthousiaste brief naar the Royal Society in Londen waarin hij vertelde over de rondzwemmende diertjes die hij onder zijn microscoop zag. 71 In 1861 ontdekte Louis Pasteur dat gist in een omgeving zonder zuurstof meer glucose verbruikt dan in een omgeving met zuurstof. Dit wordt het Pasteur effect genoemd en is de basis van fermentatie: als de gisten wel zuurstof tot hun beschikking hebben zullen ze geen alcohol produceren.72 Door deze en latere ontdekkingen werd microbiologie een eigen discipline: de biotechnologie.
68
Ibidem, 22-23.
69 Henderson, 50 Inzichten Genetica: Onmisbare Basiskennis, 128.
70 Van Dale, Groot woordenboek der Nederlandse taal, 14e herziene uitgave
71
Renneberg, Biotechnology for Beginners, 2-3.
28 Er zijn veel verschillende toepassingen van de biotechnologie en men was het erover eens dat het niet handig was om steeds weer te moeten uitleggen wat biotechnologie precies inhoudt. Het nu gangbare kleurensysteem voor de biotechnologie kwam tot stand in een vergadering over communicatie rondom biotechnologie van brancheorganisatie EuropaBio. Er werd afgesproken de term rode biotechnologie te gebruiken voor toepassingen in de
medische, farmaceutische en gezondheidssector, zoals antilichamen en nieuwe
biofarmaceutische eiwitten. Groene biotechnologie staat voor toepassingen in de agro- en voedingssector en witte biotechnologie voor industriële toepassingen. Wit staat voor het schone karakter van de biotechnologie, omdat enzymen chemische processen kunnen vervangen. De versimpeling van het complexe begrip biotechnologie met bovengenoemde kleuren heeft volgens de voorzitter van EuropaBio „enorm geholpen bij de communicatie over biotechnologie en de toepassingen ervan‟.73
De kleurenindeling laat duidelijk zien dat biotechnologie en haar toepassingen erg divers zijn.
2.1 Het modificeren van DNA
Genen zijn specifieke stukjes DNA die voor eiwitten coderen. DNA wordt ook wel de software van het leven genoemd en bestaat uit slechts vier verschillende nucleotiden die meestal met de letters A, T, C, en G worden aangeduid. DNA bevat alle informatie die nodig is voor de
constructie en het functioneren van een organisme, of dat nu een muis, kikker, aardappel of mens is. 74 Met behulp van gentechnologie kan men een eigenschap van een bepaald gewas wijzigen of in een andere plant inbouwen. Daarvoor worden in het laboratorium de benodigde genen geïsoleerd en vervolgens in het DNA van een ander organisme ingebouwd. Sommige eigenschappen worden door één gen bepaald en zijn dus gemakkelijk te wijzigen. Er zijn echter ook eigenschappen die door meerdere genen worden bepaald en deze zijn dan ook een stuk lastiger te wijzigen.75 Wanneer we nu terugkijken naar de definitie van genetisch
gemodificeerde organismen, kunnen we concluderen dat het van de gebruikte techniek afhangt of een organisme al dan niet als genetisch gemodificeerd wordt beschouwd. Een techniek wordt als natuurlijk bestempeld als het principe erachter in de natuur voorkomt. Gentechnologen zijn namelijk niet de enigen die soortenbarrières overschrijden door DNA van het ene soort organisme in een andere soort in te bouwen. In de natuur komt zulke
genenoverdracht ook voor.
73 Philip van Lelyveld, Veredeling En Manipulatie: Tumult Rond Biotechnologie in Industrie, Wetenschap En
Politiek (Amsterdam: Balans, 2009) 134-135. 74
Henderson, 50 Inzichten Genetica: Onmisbare Basiskennis, 28-31.
29 De bacterie Agrobacterium tumefaciens is een grondbacterie die bij veel planten kankergezwellen kan veroorzaken. De bacterie infecteert wondjes van de plant die zich dicht bij de grond bevinden en verstoord hierdoor het normale herstelproces. De plantencellen beginnen ongecontroleerd te delen en zo ontstaan kleine tumoren die kroongallen worden genoemd. De bacteriën brengen enkele van hun genen over naar de plantencellen, deze integreren met het chromosomale DNA van de plantencellen en worden zo in de plant
gebouwd. Gentechnologen beseften al snel dat wanneer ze enkele genen van Agrobacterium aan zouden passen, de bacterie als postbode voor genetisch materiaal zou kunnen dienen. De genen die Agrobacterium overdraagt liggen op een plasmide, dat is een cirkelvormig DNA
molecuul dat vaak in bacteriën wordt aangetroffen. Agrobacterium heeft een chromosoom waarop de meeste van zijn genen liggen en daarnaast een zogenaamd Ti-plasmide met enkele genen. De DNA overdracht begint pas nadat de bacteriën zich aan gewonde plantencellen hebben gehecht. Het vocht dat uit de wond loopt, stimuleert bepaalde genen van de bacterie. Deze produceren vervolgens enzymen die het over te brengen stukje DNA uit het Ti-plasmide knippen en in het planten DNA inbouwen. Gentechnologen hebben het Agrobacterium
overdrachtssysteem zo aangepast dat er geen tumoren meer worden gevormd en alleen de gewenste genen worden overgebracht. Dit gebeurt op celniveau en na de transformatie blijven na een selectie met bijvoorbeeld antibiotica alleen de plantencellen over die het plasmide hebben opgenomen. Deze plantencellen worden vervolgens in het laboratorium uitgegroeid tot een nieuwe plant. Transformatie met Agrobacterium is een veelgebruikte methode, maar is niet bij elke plant mogelijk. 76 Hoewel dit een erg natuurlijke methode van DNA-overdacht lijkt, wordt het volgens de Europese richtlijn als genetische modificatie beschouwd omdat er nieuw genetisch materiaal wordt ingebouwd.
Mutagenese is volgens de Europese richtlijn een uitzondering. Mutagenese is het introduceren van mutaties met behulp van straling of chemicaliën. Bij een mutatie veranderen een of meerdere nucleotiden in het DNA. Zo‟n mutatie heeft niet altijd gevolgen, bij een verandering van slechts een nucleotide codeert het gemuteerde gen vaak nog voor hetzelfde eiwit of is het eiwit zo minimaal gewijzigd dat de biologische functie intact blijft. Bij meerdere veranderde nucleotiden kan er echter een heel ander eiwit met een heel andere biologische functie ontstaan. Mutaties komen in de natuur ook voor. DNA wordt constant gekopieerd van de ene generatie naar de andere. Dat gebeurt erg nauwkeurig maar er sluipen toch kleine kopieerfoutjes in: de mutaties. Deze kopieerfoutjes vormen de basis van
76 Ibidem, 71-79.
30 genetische variatie en evolutie. Mutaties in de natuur kunnen ook ontstaan door blootstelling aan UV-straling of chemicaliën. 77, 78 Mutagenese is echter wel veel minder voorspelbaar dan bijvoorbeeld het inbouwen van genen met Agrobacterium. Bij mutagenese is niet van tevoren duidelijk waar de mutatie ingebracht wordt en is er geen simpele selectie mogelijk. Alle mutanten moeten worden getest op interessante eigenschappen en vaak worden de
geselecteerde mutanten als uitgangspunt voor een nieuwe ronde van mutagenese en selectie gebruikt. Door dit proces meerdere malen te herhalen, kunnen er nieuwe soorten met verbeterde eigenschappen ontstaan. Er bestaat echter ook een risico dat de nieuwe soorten behalve verbeterde eigenschappen ook ongewenste mutaties hebben opgelopen.79
2.2 Wat is het nut van genetische modificatie?
Dat het mogelijk is om organismen via genetische modificatie te verbeteren wil nog niet zeggen dat we dat dan ook moeten doen. Maar er zijn voorbeelden die het nut van genetische modificatie duidelijk laten zien, zoals de productie van insuline met rode biotechnologie en de productie van een enzym voor het maken van kaas met witte biotechnologie. Ze maken echter ook de problematiek rond genetische modificatie duidelijk.
Insuline is een hormoon dat diabetici zelf niet kunnen maken of ze zijn er in de loop der tijd minder gevoelig voor geworden. Alle diabetici moeten zichzelf dagelijks meerdere spuiten met insuline toedienen, om zo hun bloedsuikerspiegel in het gareel te houden.80 Het Duitse bedrijf Hoechst wilde begin jaren tachtig een proeffabriek bouwen voor de productie van insuline door bacteriën. De fabriek heeft jaren leeg gestaan en is nooit tot productie gekomen vanwege protesten van omwonenden en actiegroepen. Uiteindelijk werd de productie van insuline door bacteriën wel geaccepteerd maar er ging een zware strijd aan vooraf en Hoechst heeft het niet meer mee kunnen maken. Het duurde maar liefst twaalf jaar om toestemming voor de productie van insuline uit bacteriën te krijgen. Insuline wordt nu al jaren in eenzelfde fabriek als die van Hoechst gemaakt, maar dan door andere bedrijven. Dat is een goede zaak omdat er vandaag de dag 500 miljoen varkens nodig zouden zijn om insuline op de traditionele manier te maken: insuline werd van oudsher uit de alvleesklier van
77
Henderson, 50 Inzichten Genetica: Onmisbare Basiskennis, 20-23.
78 van Gysel, Genen Op Je Bord, 166-167.
79 Renneberg, Reinhard en Arnold L. Demain, Biotechnology for Beginners, edited by Arnold L. Demain (London: Academic Press, 2007) 117-118.
31 varkens gewonnen. De kwaliteit van insuline is bij de moderne productiemethode bovendien hoger.81
Het gebruik van genetische modificatie voor medicijnen (rode biotechnologie) ligt in de publieke perceptie totaal anders dan groene of witte biotechnologie. Er gaan jaarlijks enorme hoeveelheden pillen over de toonbank, maar niemand schijnt te beseffen dat deze pillen glucose bevatten die voor 95 procent met genetische modificatie wordt geproduceerd. Een voorlichtingscampagne daarover zal bij mensen waarschijnlijk weinig negatieve
gevoelens losmaken. Pillen maken beter, wat kan daar op tegen zijn? Daar zit het grote verschil met groene en witte biotechnologie, daarvan kun je niet altijd bewijzen dat het beter is voor de gezondheid van mensen.82 Uit een recent onderzoek van de Wageningen
Universiteit bleek dan ook dat consumenten genetisch gemanipuleerd voedsel dat hun eigen gezondheid ten goede komt sneller accepteren dan genetisch gemodificeerd voedsel waarbij dit niet het geval is. In het onderzoek werd mensen met en zonder appelallergie gevraagd naar hun mening over nog te ontwikkelen appelrassen, welke milieuvriendelijker konden zijn doordat er minder bestrijdingsmiddelen nodig zouden zijn of minder allergische reacties opwekken. Ook werd de deelnemers gevraagd of het uitmaakte of de rassen waren verkregen via conventionele kruisingen of met genetische manipulatie. Alle deelnemers waren positief over milieuvriendelijkere appels maar geven de voorkeur aan via kruising ontwikkelde soorten. De consumenten die zélf last hebben van appelallergie, oordeelden echter positiever over appels die geen allergie veroorzaken, ook als deze via genetische modificatie zijn ontwikkeld.83
Witte biotechnologie is eigenlijk de meest onzichtbare van de drie kleuren. Gisten kunnen behalve alcohol namelijk ook melkzuur en CO2 produceren tijdens de fermentatie. Melkzuur geeft bijvoorbeeld de zure smaak aan yoghurt en CO2 laat brood rijzen. Veel van ons eten is dan ook gefermenteerd: salami, kaas, cacao, vanille, koffie, thee, sojasaus en tabak worden met behulp van fermentatie geproduceerd.84 Veel van deze producten worden al eeuwen gemaakt en met de opkomst van de biotechnologie kwamen er steeds meer mogelijkheden om de productieprocessen te verbeteren. Het Nederlandse bedrijf
Gist-Brocades begon eind jaren zeventig met de genetische modificatie van micro-organismen. Zo wilde men het enzym chymosine met bacteriën gaan maken, tot dan toe werd het uitsluitend
81
van Lelyveld, Veredeling En Manipulatie: Tumult Rond Biotechnologie in Industrie, Wetenschap En Politiek, 16 en 25.
82 Ibidem, 41-42.
83
„Gentech voedsel gewilder als het gezond maakt‟, NRC Handelsblad, 28 augustus 2010, Economie.
32 uit een extract van gedroogde kalvermagen gewonnen. Het enzym wordt bij de bereiding van kaas gebruikt om melk te stremmen. Gist-Brocades investeerde tijd, geld en mensen in de nieuwe methode. Er werd een bacterie gevonden die het chymosine kon maken. Het bedrijf was enthousiast, maar de markt en de wetgevers dachten er anders over. Het heeft veertien jaar geduurd voor alle Europese landen toestemming gaven het product te verkopen. Tegenwoordig wordt de nieuwe versie van het enzym in vrijwel alle landen verkocht, in de Verenigde Staten wordt maar liefst tachtig procent van de kaas ermee gemaakt. In Nederland willen de zuivelbedrijven er echter niet aan beginnen omdat ze de voordelen voor klant en merkproducenten niet duidelijk genoeg vinden. Volgens een betrokken wetenschapper van Gist-Brocades komt dit door economische motieven: veel zuivelaars hebben hun eigen stremselfabriek en nieuwe GM-technieken zouden ervoor kunnen zorgen dat die fabrieken moeten sluiten. Een deel van de markt bleef dus problemen houden met het nieuwe product, dit was voor het bedrijf onbegrijpelijk en frustrerend. Volgens de wetenschapper is het „chymosineproduct volstrekt identiek aan het natuurlijke product en het wordt geproduceerd in een gist die uit melk is geïsoleerd. Volkomen veilige gist die tijdens de hongercrisis in Biafra nog op grote schaal als babyvoeding is verkocht. Veiliger kan gewoon niet. Ook is de genetisch gemodificeerde gist niet meer aanwezig in het eindproduct. Van dit volstrekt veilige product wordt op elke ton kaas maar één gram gebruikt. En toch wilde men het niet in
Nederland.‟85 Het chymosineproduct kreeg de naam Maxiren en was een van de weinige genetische modificatieproducten die een succes werden. Gist-Brocades hield rekening met de gevoeligheden op dit gebied en er werd per land een plan van aanpak opgesteld om het product te introduceren, in Europa was nog niet veel geregeld. Er werd met
consumentenorganisaties gepraat en er werd besloten om Maxiren als eerste in Engeland op de markt te brengen. In dat land werd veel gepraat met de Vegetarian Society. In
supermarkten in Engeland zijn producten met een „v‟ van vegetarisch erop te vinden, wat ook staat voor de goede naam van de Vegetarian Society. Vegetariërs bleken verklaard
voorstander van het product, de consument kon er niet op tegen zijn als kalvermagen nu