San Diego, Californië

Moleculair bioloog Steven Runo dacht ooit dat zijn crew geschiedenis zou schrijven als de eerste die plantte genetisch gemodificeerde zaden op Afrikaanse bodem. De concurrentie bleek heviger dan hij had verwacht.

Een onderzoeksgroep die zich bezighoudt met maïs “was ons met twee tot drie maanden voor”, zegt Runo, die werkt aan de Kenyatta Universiteit in Nairobi en wiens genbewerkingsproject zich richt op sorghum. “Maar dat is goed: Afrikaanse landen zullen zien dat dit daadwerkelijk mogelijk is.”

De vriendschappelijke rivaliteit is een teken van vooruitgang. Onderzoekers hebben lang gehoopt dat het relatieve gemak en de lage kosten van CRISPR-genbewerkingssystemen het mogelijk zou maken wetenschappers in lage- en middeninkomenslanden om gewassen te produceren met eigenschappen die zijn afgestemd op de behoeften van lokale boeren – in plaats van te vertrouwen op zaden die in het buitenland zijn ontwikkeld. Nu houden wetenschappers toezicht op minstens een dozijn pogingen om dit te ontwikkelen genetisch gemodificeerde gewassen.

Een van die projecten is Runo’s poging om sorghum te ontwikkelen waartegen het resistent is Striga hermonthica, een lastige soort van een parasitaire plant die bekend staat als witchweed. Veldproeven met het nieuwe ras staan ​​gepland voor later dit jaar, zei Runo op de Plant and Animal Genome Convention in San Diego, Californië, op 16 januari.

“Het is niet zo eenvoudig als mensen het doen voorkomen, maar het is behoorlijk toegankelijk”, zegt Kevin Pixley, onderzoeksdirecteur bij het Worldwide Maize and Wheat Enchancment Centre in Texcoco, Mexico. “Runo is daar een excellent voorbeeld van.”

CRISPR neemt het op tegen een heksenkruid

Sorghum is een winterhard gewas dat in Afrika veel wordt gebruikt voor voedsel, bouwmaterialen en grondstoffen. Maar meer dan 60% van de Afrikaanse landbouwgrond is besmet met soorten Striga, een parasitaire plant die zich hecht aan sorghumwortels en voedingsstoffen en water overhevelt. Een heksenbesmetting kan een hele oogst wegvagen.

Sommige wilde sorghumvariëteiten zijn resistent tegen Striga omdat ze mutaties dragen die de productie van het gewas veranderen van verbindingen die strigolactonen worden genoemd en die de kieming van Striga zaden. Runo en zijn medewerkers hebben CRISPR-Cas9 gebruikt om deze mutaties na te bootsen.

Volgens de Keniaanse regelgeving uit 2022 inzake genetisch gemodificeerde gewassen worden dergelijke planten behandeld als conventioneel gekweekte gewassen, omdat ze geen DNA van een andere soort bevatten. Dit betekent dat deze genetisch gemodificeerde planten een deel van de zware checks en eisen kunnen omzeilen die worden opgelegd aan genetisch gemodificeerde gewassen die vreemd DNA bevatten. Nigeria en Malawi hebben een soortgelijk beleid, en van andere Afrikaanse landen, waaronder Ethiopië en Oeganda, wordt verwacht dat ze dit voorbeeld zullen volgen, zegt Runo.

Vorig jaar gaven de Keniaanse autoriteiten Runo en zijn medewerkers toestemming om de genetisch gemodificeerde zaden onder die regelgeving te kweken, en hij is van plan later dit jaar veldstudies te starten. Het is een belangrijke stap, zei Runo op de conferentie, omdat Striga is geen probleem in de rijkere regio’s – wat betekent dat grote, multinationale ondernemingen weinig prikkels hebben om er oplossingen voor te ontwikkelen.

Op zoek naar vee dat de hitte kan weerstaan

Er zijn andere genbewerkingsprojecten gaande om Afrikaanse landbouwproducten te verbeteren. Pixley en zijn medewerkers, waaronder onderzoekers van de Kenya Agricultural and Livestock Analysis Group in Nairobi, hebben manieren ontwikkeld om maïs te bewerken om het resistent te maken tegen de dodelijke necroseziekte van maïs. Ze bewerken ook parelgierst zodat het meel minder snel ranzig wordt na het malen, en aardnoten om ze beter bestand te maken tegen infecties door de schimmel die kankerverwekkende aflatoxinen produceert.

Hoe de erfenis van Dolly het schaap voortleeft: CRISPR-runderen en gekloonde kamelen

Ook het Afrikaanse vee wordt bewerkt. Op de Plant and Animal Genome Convention beschreef Dan Carlson, hoofd wetenschappelijk directeur bij Recombinetics in Eagan, Minnesota, een mission waarin Afrikaanse runderrassen worden bewerkt om hun melkopbrengst en tolerantie voor hitte en ziekte te verbeteren.

Hoewel het bewerken van genen relatief goedkoop is om in het laboratorium uit te voeren, zijn er nog steeds aanzienlijke hindernissen bij het naar de boerderij brengen van bewerkte gewassen, zegt Klara Fischer, die plattelandsontwikkeling onderzoekt aan de Zweedse Universiteit voor Landbouwwetenschappen in Uppsala.

“Soms is het discours rond deze technologie overdreven enthousiast”, zegt ze. En omdat het onwaarschijnlijk is dat de markt arme, kleinschalige boeren met een beperkte koopkracht zal kunnen voorzien, zal overheidsbemoeienis waarschijnlijk nog steeds nodig zijn om de genetisch gemodificeerde producten ten goede te laten komen aan hen.

Markten en geld

Runo heeft vertrouwd op financiering van het Amerikaanse Agentschap voor Internationale Ontwikkeling en heeft samengewerkt met Corteva Agriscience, een landbouwbedrijf in Indianapolis, Indiana. Pixley en zijn crew hebben geld ontvangen van de Invoice & Melinda Gates Basis in Seattle, Washington, en hebben ook technische hulp gekregen van Corteva.

Hoe CRISPR de volgende blockbuster-oogst zou kunnen opleveren

Runo houdt er rekening mee dat deze ondersteuning mogelijk niet altijd beschikbaar is. Hij en zijn crew werken aan het verlagen van de kosten van laboratoriumbenodigdheden en -apparatuur en het vinden van alternatieve financieringsbronnen.

Ook onbekend, zegt Pixley, is hoe de strijd om intellectueel eigendom over CRISPR-genbewerking uiteindelijk de inspanningen in Afrika zal beïnvloeden, en of buitenlandse markten – vooral in Europa – open zullen staan ​​voor in Afrika geteelde genetisch gemodificeerde gewassen.

Maar wat de lokale acceptatie van de gewassen betreft, zegt Runo dat de boeren met wie hij heeft gesproken zich meer op hun gemak voelen bij gewassen die zijn ontwikkeld door een lokale onderzoeker dan bij zaden die in het buitenland zijn ontwikkeld. “Dit is geen multinationaal bedrijf. De mensen die de technologie gebruiken, zijn mensen met wie je bent opgegroeid”, zegt hij. “Het verhaal is heel anders.”