Gen-soja tegen diarree

Het wordt in de eerste plaats gebracht als alternatief voor excessief antibioticagebruik in de varkenshouderij. Maar met dezelfde techniek moet je ook antilichamen kunnen maken die menselijke darmen beschermen. Te denken valt aan de behandeling van chronische infecties zoals colitis en de ziekte van Crohn, maar ook aan het onderdrukken van cholera-epidemieën na een natuurramp.

Antilichamen

De doorbraak zit daarbij in de mogelijkheid om zulke therapeutische antilichamen op commerciële schaal toe te passen. Dat je op deze manier biggetjes kunt vrijwaren van enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) is twaalf jaar geleden al aangetoond in Wageningen.Maar die antilichamen waren geïsoleerd uit varkensbloed, wat opschaling bij voorbaat uitsluit.

Die antilichamen zijn een vorm van secretoir immunoglobuline A (sIgA). Van nature zijn dat ingewikkelde complexen van tien eiwitketens, die worden aangemaakt door vier samenwerkende genen. Die hele constructie overzetten naar een plantengenoom en zorgen dat de verhouding tussen de expressie van de verschillende genen enigszins blijft kloppen, is een complexe uitdaging. En daarna moet je ook nog een manier vinden om de antilichamen weer uit de plant te krijgen - tenzij je de patiënt die hele plant kunt laten opeten.

Modificatie

Eerder waren Nico Callewaert, Ann Depicker en postdoc Vikram Virdi er al in geslaagd om een deel van het varkens-sIgA te vervangen door onderdelen uit lama-antilichamen die veel simpeler zijn. Dat bracht het benodigde aantal genen terug naar drie. Het lukte om die in te bouwen in de modelplant Arabidopsis thaliana, die daarna inderdaad zijn zaden verrijkte met antilichamen. Toevoeging van die zaden aan varkensvoer bleek ETEC-infecties ook daadwerkelijk tegen te gaan, mede omdat de plantaardige omhulling de antilichamen effectief beschermt tegen het maagzuur.

Arabidopsis leent zich echter ook niet voor teelt op grote schaal. Vandaar dat ze in Gent net zo lang zijn blijven experimenteren tot ze een uitgeklede sIgA-vorm in handen hadden waar slechts één gen voor nodig is. Dat maakt inbouw in andere organismes een stuk makkelijker: als het maar flink tot expressie komt, is het voldoende.

In Gent hebben ze zowel gistcellen (Pichia pastoris) als sojaplanten van dat gen voorzien. Allebei beschermden ze biggetjes tegen ETEC. Bij die gist zou je het eigenlijk niet verwachten omdat hij het sIgA uitscheidt, zodat het onbeschermd is. Maar in de praktijk blijkt het stabiel genoeg om ook zó de reis door de maag te overleven - je kunt het zelfs vriesdrogen en als poeder toevoegen aan het varkensvoer. De sojabonen werken zo mogelijk nog makkelijker - die verwerk je alsof het ongemodificeerde soja is, waarna je simpelweg een percentage door het voer mengt.

Toepassing in de veehouderij lijkt slechts een kwestie van tijd: door ETEC veroorzaakte diarree bij biggen is wereldwijd een enorm probleem, en het bijbehorende antibioticagebruik eveneens. Het stuk lag al anderhalf jaar bij Nature Biotechnology op publicatie te wachten, dus wie weet hoe ver de Gentenaren er inmiddels al mee zijn.

Wat menselijke toepassingen betreft, houden ze het er voorlopig op dat nader onderzoek gerechtvaardigd lijkt.

Bron: C2W