Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Deskundigen waarschuwen dat in het lab gecreëerde ‘spiegelbacteriën’ enorm gevaarlijk kunnen zijn voor al het leven op aarde.
Een groep prominente biologen, waaronder Nobelprijswinnaars, kwam vorige week met een serieuze waarschuwing: binnen enkele decennia kunnen wetenschappers zogenoemde spiegelbacteriën creëren die een pandemie kunnen veroorzaken die niet te stoppen zal zijn. In een 299 pagina tellend rapport noemen ze het een ‘ongekend risico’ en roepen op tot een verbod om zulke organismen te maken.
Lees ook:
- Cyborg-achtige gistcel bestaat voor de helft uit kunstmatig DNA
- Waarom hebben chromosomen de vorm van een X?
Een gespiegelde wereld
De moleculen die als bouwstenen dienen voor DNA en eiwitten bestaan meestal in twee vormen die elkaars spiegelbeeld zijn. Maar alle levende cellen kunnen slechts één vorm gebruiken. DNA bestaat bijvoorbeeld uit aan elkaar gekoppelde suikermoleculen. Hoewel suikermoleculen voorkomen in links- en rechtshandige vormen, gebruikt DNA alleen de rechtshandige moleculen. Bij eiwitten is dat net andersom, die zijn opgebouwd uit linkshandige aminozuren. Dit geldt voor alle organismen op aarde. Wetenschappers weten nog niet waarom dit zo is gekomen.
In theorie kan een gespiegelde cel – dus met linkshandig DNA en rechtshandige eiwitten – alle processen uitvoeren die nodig zijn om te overleven. Maar zover biologen weten, bestaan deze spiegelcellen niet. Tenminste, nog niet.
Ontwikkelingen gaan snel
De laatste jaren hebben chemici ontdekt hoe ze spiegeleiwitten kunnen maken. Deze gedragen zich vergelijkbaar met hun natuurlijke tegenhangers, maar het duurt veel langer voordat ze worden afgebroken. De natuurlijke enzymen die normaal gesproken eiwitten afbreken zijn namelijk aangepast op linkshandige eiwitten. Het lukt ze niet om de gespiegelde eiwitten kapot te maken. Je kunt het vergelijken met het openen van een pot augurken, maar dan door de deksel de verkeerde kant op te draaien. Wetenschappers hopen spiegeleiwitten te kunnen gebruiken om langwerkende medicijnen te maken.
De techniek vordert gestaag en wetenschappers hebben zelfs al babystapjes gezet richting het maken van een compleet gespiegelde cel. Maar voordat het zover is moeten er nog veel technische barrières worden overwonnen en dat zal nog minstens tien jaar duren.
Gevaarlijk voor al het leven op aarde
De biologen die het rapport schreven zijn enthousiast over de toepassingen van gespiegelde moleculen en eiwitten en zagen oorspronkelijk ook geen gevaren in het maken van spiegelorganismen. Maar nu ze zich daar verder in hebben verdiept, zijn ze van gedachte veranderd. De simpelste vorm, een eencellige spiegelbacterie, zou al een ongekend risico met zich meebrengen.
Als een spiegelbacterie ontsnapt – bijvoorbeeld doordat die per ongeluk wordt vrijgelaten uit een laboratorium of doordat die wordt vrijgelaten als biologisch wapen – zou dat tot een wereldwijde catastrofe kunnen leiden. Het probleem is namelijk dat ons immuunsysteem een spiegelbacterie waarschijnlijk niet zou kunnen herkennen, waardoor die zich ongecontroleerd kan vermenigvuldigen. Een infectie zal uiteindelijk dodelijk zijn, want ook onze antibiotica kunnen er niet op aangrijpen.
Bovendien zijn spiegelbacteriën niet alleen gevaarlijk voor mensen, ook de afweersystemen van dieren, planten, schimmels en bacteriën zijn er niet tegen opgewassen. Virussen, die de normale bacteriën in toom houden, kunnen niks beginnen tegen de gespiegelde variant. Zonder enkele vorm van controle zullen spiegelbacteriën complete ecosystemen domineren. En terwijl ze zich vermenigvuldigen, zullen ze muteren en mogelijk ontwikkelen tot een nog grotere bedreiging.
Verbod op spiegelbacteriën
“Tenzij er overtuigend bewijs naar voren komt dat gespiegeld leven geen buitengewone gevaren met zich meebrengt, geloven wij dat spiegelbacteriën en andere spiegelorganismen niet gecreëerd zouden moeten worden”, schrijft de groep biologen in en ingezonden brief in het gerenommeerde tijdschrift Science. “We raden daarom aan om onderzoek dat als doel heeft om spiegelbacteriën te creëren niet toe te staan.” Onderzoek naar spiegelmoleculen en -eiwitten mag volgens hen wel door blijven gaan.
Vitor Martins dos Santos van Wageningen University en Research is gespecialiseerd in synthetische biologie en is het eens met de conclusies van het rapport. Hoewel hij daar niet aan heeft meegeschreven hebben de auteurs wel contact met hem gehad. Aan KIJK vertelt hij dat de werkelijkheid van spiegelbacteriën nog ver weg is, minstens tien jaar en waarschijnlijk nog langer. “Maar er zijn wel serieuze risico’s aan verbonden.”
Hij vindt daarom dat er dringend onderzoek nodig is om de risico’s goed te kunnen beoordelen. Dat moet wel heel voorzichtig gebeuren, maar onderzoek verbieden lijkt hem geen optie. “Er zullen altijd partijen zijn die er mee doorgaan, mogelijk met kwaadaardige intenties. Daar moeten we ons op voorbereiden.”
Ook Bert Meijer, chemicus bij de TU Eindhoven, heeft contact gehad met de auteurs. Maar hij verwacht niet dat het ons de komende decennia – en misschien wel ooit – gaat lukken om in het lab een levende cel (of spiegelcel) te maken van losse componenten. Dat neemt niet weg dat we enorm voorzichtig moeten zijn. Meijer: “Als we te veel gespiegelde systemen in ‘normale’ cellen brengen, kun je niet voorspellen wanneer de andere chiraliteit (de niet-natuurlijke spiegelvorm, red.) de overhand krijgt.” Dus zelfs een niet-volledig gespiegelde bacterie zou al aan ons immuunsysteem kunnen ontsnappen.
Bronnen: Stanford Libraries, Science, The New York Times
Openingsbeeld: Sangharsh Lohakare/Unsplash