John van der Oost ontving in september de Spinozapremie voor zijn baanbrekende werk op het CRISPR-Cas-vlak. Ondertussen werkt hij aan een nog beter alternatief. ‘De Europese beslissing frustreert allerlei prachtige innovaties in de voedselsector.’

In de kamer van John van der Oost (60) in het Helix-gebouw in Wageningen hangt een portret van Charles Darwin. ‘Hij is mijn grote held’, vertelt de hoogleraar microbiologie. ‘Darwin roeide tegen de stroom in. On­danks weerstand vanuit de kerk en zijn streng gelovige vrouw liet hij wetenschappelijke feiten prevaleren.’

Anderhalve eeuw later is basiskennis over DNA gemeengoed – Darwin had nog geen idee waarop de evolutie aangreep – maar schort het nog altijd aan de acceptatie van wetenschappelijke bevindingen, meent Van der Oost. ‘Heel veel mensen laten zich door ongefundeerde geruchten bang maken voor gentechnologie. Dat maakt me toch wel heel verdrietig. Er staat zo veel op het spel voor de voedselvoorziening en de gezondheidszorg; we moeten blijven proberen het tij te keren.’

Tien jaar geleden ontdekte Van der Oost hoe repeterende stukjes DNA (CRISPR) en een eiwit (Cas) bacteriën beschermen tegen binnendringende virussen. CRISPR-Cas knipt het virus-DNA aan stukken. Ook liet hij zien dat je dit knipsysteem kunt inzetten in andere organismes en dat je de specificiteit heel makkelijk kunt aanpassen om daar heel precies elk gewenst DNA te herschrijven.

De ontdekking leidde wereldwijd tot een stortvloed aan onderzoek naar varianten van dit afweersysteem. Het nu gevierde CRISPR-Cas9, ontdekt bij melkzuurbacteriën, is een eenvoudiger uitvoering dan het systeem dat Van der Oost in E. coli ontdekte. Het blijkt een schot in de roos te zijn voor een breed scala aan toepassingen in medische en biotechnologische laboratoria.

 

Heeft CRISPR-Cas je leven veranderd?

‘Het was zonder twijfel de grootste doorbraak in mijn carrière. De Spinozapremie is een soort oeuvreprijs, maar deze ontdekking heeft bij de toekenning absoluut een grote rol gespeeld. Sinds CRISPR-Cas krijg ik heel veel uitnodigingen voor wetenschappelijke meetings, maar ook voor praatjes bij science-café’s of op radio en tv. Bovendien weten nu alle kranten me te vinden.’

 

Op weg om BW’er te worden, een bekende wetenschapper?

‘Ik schuif wel een beetje die kant op. Dat is best leuk, maar het is oppassen dat het niet uit de klauwen loopt. Als ik loop te mopperen over alles wat er op me afkomt, besef ik ook dat het een luxeprobleem is, een weerspiegeling van hoe goed het gaat. Waar ik niet aan wen, is de stortvloed aan e-mails. Mijn mailbox sneeuwt geregeld onder. Sinds de Spinozapremie is het steeds harder gaan sneeuwen.’

 

Misschien ga je dankzij de Spinoza­premie het CRISPR-Cas-succes nog wel overtreffen. Waaraan ga je de € 2,5 miljoen besteden?

‘In ieder geval wil ik ons onderzoek aan Argonaute uitbouwen. Al een jaar of drie werken we aan dit nuclease, dat ook een rol speelt in de verdediging van bacteriën tegen virussen. We hopen daarmee een alternatief te ontwikkelen voor CRISPR-Cas.’

 

Dat is je eigen kindje. Ben je daar niet tevreden over?

‘Hartstikke tevreden, en we gaan ook zeker verder met CRISPR-Cas. Maar we zijn daarnaast óók bezig met een zoektocht. In de evolutie zijn verschillende afweersystemen van bacteriën tegen virussen ontstaan; we kennen nog maar het topje van de ijsberg. Waarschijnlijk liggen er nog veel meer systemen verborgen die we kunnen gebruiken voor genome editing.

 

‘Het moet afgelopen zijn met alle achterdocht’

CRISPR-Cas is daar heel geschikt voor, omdat je dubbelstrengs DNA kunt knippen, maar er is ook een nadeel: het valt alleen aan op die plekken in het DNA waar een bepaald motief (een protospacer adjacent motif, red.) zit. Dat dient als herkenning, maar is ook nodig om een aminozuur in stelling te brengen dat als een wig de beide strengen uit elkaar duwt.

Argonaute is niet afhankelijk van zo’n motief. Daarmee kunnen we op meer plekken ingrijpen in het DNA, waarschijnlijk met een vergelijkbare specificiteit. Het probleem is wel dat Argonaute van nature alleen enkelstrengs DNA kan knippen, doordat het niet in staat is de beide strengen uit elkaar te duwen. Wij denken dat we daarvoor een oplossing hebben bedacht. Inmiddels hebben we octrooi op die truc aangevraagd. Dat zou ook weer extra geld kunnen genereren voor nieuw onderzoek.’

 

Net als het geld dat je krijgt voor de octrooien op het CRISPR-systeem?

‘Eigenlijk levert alleen ons octrooi op Crispr Cpf1 geld op. Cpf1 werkt misschien nog wel beter dan het gangbare Cas9. Toch gebruiken de meeste onderzoekers dat laatste, omdat het drie jaar eerder op de markt kwam. Ik heb wel het idee dat Cpf1 langzaam aan het bijkrabbelen is.

Onze octrooien zijn eigendom van Wa­geningen University & Research. De Raad van Bestuur heeft er gelukkig mee ingestemd de revenuen niet te laten verdwijnen in het zwarte gat van de universiteitsbegroting, maar te gebruiken voor innovatie. Wageningse onderzoekers met een goed idee op het gebied van biotechnologie of microbiologie geven we daarmee een steuntje in de rug. Maximaal krijgen ze € 100.000 voor een proof of concept, zodat ze daarmee grote financiers als NWO over de streep kunnen trekken. De afgelopen twee jaar hebben we zo tien onderzoekers een stepping stone kunnen bieden.’

 

Je bent aangeschoven bij het project van mede-Spinozapremie-winnaar Marileen Dogterom om een synthetische cel te bouwen. Stop je daar ook geld in?

‘Allebei leggen we wat bij. Er is al ruim € 19 miljoen Zwaartekracht-subsidie beschikbaar, maar naar schatting is het dubbele bedrag nodig. Ja, enorm veel geld, maar ik verwacht dat het project ook heel veel nieuwe inzichten gaat opleveren. De pionier van de synthetische cel, Craig Venter, volgde een top-downbenadering; hij reduceerde het DNA van een bacterie tot hij uitkwam op een soort minimumpakket met 470 genen. Van 130 hebben we geen flauw idee wat die doen. Wat we wel weten: als je ze weghaalt, gaat de cel dood.

Wij willen bottom-up werken; uit losse elementen een functionerende cel bouwen die voorziet in zijn energiebehoefte, die DNA kopieert en afleest en die zich kan delen. Dat heeft alleen kans van slagen als we meer kennis verwerven. Natuurkundige Richard Feynman zei al: ‘Als je het niet kunt maken, dan weet je niet hoe het werkt’.’

 

Wat is jouw rol?

‘De andere partners maken in de reageerbuis modules, voor energieproductie of voor RNA-transcriptie bijvoorbeeld. Mijn groep test of die modules werken door ze in te bouwen in E. coli en vervolgens het eigen systeem van de bacterie uit te zetten. Gaat die vervolgens dood, dan sturen we de module terug: niet goed genoeg. Doet die het een beetje, dan proberen we de kracht van de evolutie te gebruiken. We selecteren dan de snelst groeiende bacteriën, want die bevatten kleine mutaties die de functionaliteit van het ingebouwde systeem perfectioneren.’

 

Je begeeft je naast je wetenschappelijke werk ook in het maatschappelijk debat over gentechnologie. Met welk doel?

 

Het Europese Hof van Justitie heeft dit jaar besloten om daarmee aangebrachte verbeteringen onder de zware ggo-richtlijnen te plaatsen. Ik had gehoopt dat het de Amerikaanse lijn zou volgen: simpele mutaties aanbrengen, beoordelen ze daar als niet-ggo, omdat het eindresultaat niet afwijkt van een mutatie in de natuur. Voor mijn onderzoek maakt die beslissing helemaal niets uit, maar allerlei prachtige innovaties in de voedselsector worden gefrustreerd. Dat maakt me boos.’

 

Op wie ben je dan boos?

‘Vooral op organisaties die mensen bang lopen te maken. Milieuorganisaties bijvoorbeeld, die ik in principe een warm hart toedraag. Greenpeace is tegen ggo’s in het geweer gekomen door de werkwijze van het biotechbedrijf Monsanto. Dat ging planten maken die resistent waren tegen een herbicide dat het bedrijf zelf produceerde. Dat is een nogal dubieuze bedrijfsvoering. De discussies over de strategie van Monsanto en over de wenselijkheid van ggo zijn door elkaar gaan lopen; het wordt hoog tijd dat we de ggo-discussie los kunnen zien van de machinaties van één geldbelust bedrijf.

Maar ook de wetenschappers hebben steken laten vallen, we hebben onze boodschap over gentechnologie niet voor het voetlicht weten te brengen, we hadden betere uitleg moeten geven. Oók over de dilemma’s.’

 

Denk je dat meer educatie het tij doet keren? Dat is al zo vaak geroepen.

‘Ik weet nog niet hoe het vorm moet krijgen. Onze rector magnificus vertelde me na de uitreiking van de Spinozapremie dat een groep Wageningse studenten probeert de discussie vlot te trekken door allerlei organisaties samen te brengen. Met hen heb ik onlangs al gesproken; we zijn het erover eens dat de discussie van onderaf moet komen.

Ook ben ik aan het denken gezet door Beatrice de Graaf. Zij heeft de Stevin­premie ontvangen, die tegelijkertijd met de Spinozapremie werd uitgereikt. Haar studenten hebben samen met leerlingen van middelbare scholen lesmodules over terrorisme gemaakt, bijvoorbeeld om te gebruiken na een aanslag. Na afloop heb ik haar gevraagd: kunnen we niet ook zoiets ontwikkelen voor de ggo-discussie? Daar reageerde ze enthousiast op.’

 

Curriculum vitae John van der Oost

2018: Spinozapremie

2017: lid KNAW

2009-heden: visiting professor Montana State University

2005-heden: hoogleraar microbiologie, Wageningen Universiteit

1995-heden: groepsleider bacteriële genetica, Wageningen Universiteit

1992: KNAW-fellow, Vrije Universiteit Amsterdam

1990: EMBO-fellow, European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg

1989: promotie VU Amsterdam: hydrogenase-activiteit van een cyanobacterie

1984: studie microbiologie VU Amsterdam