Biotechnologie

CRISPR buiten de menselijke gezondheid: Het nieuwe investeringsfrontier voor genbewerking

mm
Gepubliceerd op
Bijgewerkt op
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
Toelichting: Securities.io kan een vergoeding ontvangen wanneer u links naar beoordeelde producten gebruikt. Dit beïnvloedt onze redactionele beoordelingen niet. Wij zijn geen geregistreerd beleggingsadviseur; dit is geen beleggingsadvies. Lees onze affiliateverklaring.

CRISPR buiten de menselijke gezondheid

Er kan veel gezegd worden over de verbazingwekkende mogelijkheden van CRISPR-genbewerking voor de menselijke gezondheid. Dit is iets wat we in eerdere artikelen hebben besproken:

Vergelijkingen van toonaangevende bedrijven voor genbewerking:

Vergelijking van toonaangevende fabrikanten van genomische hulpmiddelen:

Illumina vs Pacific Bioscience: Het kiezen van het juiste next‑generation sequencing‑bedrijf

Er is geen technische reden om genbewerking tot mensen te beperken. CRISPR wordt ook ingezet in synthetische biologie en onderzocht voor biobrandstoffen uit algen. Een belangrijke markt buiten de menselijke geneeskunde staat nog aan het begin: genbewerking voor landbouw en voedselproductie.

Genetica en landbouw

Genetische modificatie in de landbouw doet de meeste mensen denken aan genetisch gemodificeerde organismen (ggo’s). De acceptatie en regels verschillen per regio. In de EU golden in 2023 strenge toelatingsregels en nationale teeltbeperkingen, maar geen algemeen verbod op alle ggo’s: bepaalde producten mochten bijvoorbeeld als voedsel of diervoeder worden ingevoerd.

Dit is een tamelijk beperkt perspectief op de link tussen genetica en landbouw. In feite waren zelfs de vroegste pogingen in de landbouw sterk afhankelijk van het modificeren van wilde variëteiten en het omvormen tot “gedomesticeerde” rassen. En dit gold zowel voor planten als voor dieren.

De eerste methode was selectieve veredeling en fokkerij. Boeren konden gewenste veranderingen niet gericht in DNA aanbrengen, maar konden gunstige natuurlijke varianten behouden en verspreiden. Door plantenrassen of dieren te kruisen selecteerden zij vervolgens robuustere, productievere of gezondere gewassen en veestapels.

Vanaf de jaren twintig werd mutatieveredeling ontwikkeld. Straling of mutagene chemicaliën veroorzaken daarbij meer willekeurige DNA-veranderingen, waarna veredelaars gewenste eigenschappen selecteren. Dit heeft veel gewasrassen opgeleverd, maar niet aantoonbaar de overgrote meerderheid van ons voedsel. De juridische indeling verschilt: in de EU zijn bepaalde oudere mutagenesetechnieken met een lange veiligheidsgeschiedenis vrijgesteld van de verplichtingen van de ggo-richtlijn.

Daarna, in de jaren 1980, begon transgene fokkerij, waarbij vreemde genen in planten en soms dieren werden ingevoegd. Dit is wat mensen kennen als GMO’s. In plaats van willekeurige mutatie was het proces veel gerichter. Toch waren sommige details niet gecontroleerd, zoals de locatie van het ingevoegde gen.

Met vroege toepassingen in de jaren 2000 kwam gerichte genoomediting op. Deze technieken bieden nieuwe mogelijkheden voor gewasverbetering door specifieke DNA-veranderingen aan te brengen.

Genbewerking bij planten en dieren

Genetisch gemodificeerde planten zijn slechts één bekende toepassing. In de geneeskunde wordt bijvoorbeeld antitrombine, een eiwit dat bloedstolling tegengaat, in melk van genetisch aangepaste geiten geproduceerd, en insuline in aangepaste bacteriën. Ook is productie van therapeutische eiwitten voor onder meer kanker en multiple sclerose in kippeneieren onderzocht.

Sommige landen behandelen bepaalde vormen van genoomediting anders dan transgene technieken. Het biologische onderscheid is dat een plant met alleen veranderingen in het eigen DNA niet noodzakelijk transgeen is, terwijl toevoeging van DNA van een andere soort een transgene plant kan opleveren. Dat bepaalt niet automatisch de juridische ggo-status. In de EU vielen planten uit nieuwe mutagenesetechnieken in 2023 in beginsel onder de ggo-wetgeving, ook zonder toegevoegd soortvreemd DNA.

Een soepelere behandeling van bepaalde genoomwijzigingen kon commerciële kansen bieden, maar verschilde per land en product. Toegang tot de EU-markt was in 2023 niet vanzelfsprekend voor genbewerkte planten of dieren. Een eventuele wijziging van de regels zou daarvoor van belang kunnen zijn.

Het potentieel voor CRISPR‑genbewerking in het veld is enorm. Er zijn zoveel mogelijke toepassingen dat zelfs het opsommen ervan veel ruimte in beslag neemt:

Dieren

  • Verminderen van kwetsbaarheden: ziektes bij zalm, varkens, ossen, kippen, enz.
  • Hogere opbrengsten: meer spiermassa, snellere groei en minder sterfte. Het oorspronkelijke artikel noemt 40% sterfte bij gekweekte zalm als voorbeeld; sterfte varieert echter per soort, kweeksysteem en omstandigheden.

Planten

  • Verhoogde weerstand tegen omgevingscondities: zoutgehalte, droogte, extreme hitte, overstromingen, wind, kou en vorst.
  • Verbeterde productiviteit: verbetering van fotosynthese, versnelde rijping van granen en fruit, meer biomassa voor biobrandstoffen, compost, enz.
  • Weerstand tegen plagen en ziektes: bacteriën, virussen, schimmels, insecten.
  • Verbetering van commerciële eigenschappen: voorkomen dat paddenstoelen en fruit bruin worden, verlengen van de houdbaarheid, verhogen van de voedingswaarde, pitloze vruchten en verandering van kleur, uiterlijk of smaak.

Nieuwe toepassingen in de landbouw

Voor een diepere duik in de mogelijkheden en uitdagingen van agrarische CRISPR‑genbewerking, kun je deze pagina van het Innovative Genomics Institute raadplegen.

Een selectie van bedrijven die CRISPR in de landbouw gebruiken

Veel bedrijven maken actief gebruik van CRISPR voor de landbouw, waarbij veel al producten hebben die binnenkort de markt bereiken, wachtend op goedkeuring van de regelgevers.

Een in het artikel aangehaald Nature-stuk beschreef hoe de Amerikaanse regels de toelatingslast voor bepaalde genoom-bewerkte planten sterk verminderden, met vergelijkbare benaderingen in Brazilië, Argentinië en Australië. Dit was geen algemene vrijstelling voor alle genbewerking. In de VS konden bepaalde planten onder de toenmalige USDA-regels zijn vrijgesteld, terwijl andere verplichtingen, bijvoorbeeld voor voedselveiligheid of bestrijdingsmiddelen, bleven gelden. Die plantenregels golden niet automatisch voor landbouwdieren. De EU kende in 2023 een andere aanpak.

1. AquaBounty

Hoewel het technisch gezien geen genbewerkingsbedrijf is, heeft AquaBounty 30 jaar lang GMO‑zalm ontwikkeld.

AQB Prijsgrafiek

AquAdvantage-zalm was in 2015 door de FDA goedgekeurd, wat AquaBounty interessant maakte voor deze historische sectorbeschrijving. De techniek berust op oudere transgene methoden. De FDA concludeerde dat de zalm binnen de beoordeelde productievoorwaarden even veilig en voedzaam was als niet-genetisch gemodificeerde gekweekte Atlantische zalm en bevestigde de snellere groei.

2. Bayer

Bayer is na de overname van Monsanto een van de grote wereldwijde biotech- en zaadbedrijven. Het is een belangrijke speler in genetisch gemodificeerde zaden en ontwikkelt ook toepassingen van CRISPR voor gewassen zoals maïs, soja en tarwe.

Een deel van deze inspanning om van traditionele GMO’s af te stappen wordt uitgevoerd via een partnerschap met Ginkgo Bioworks (DNA), een van de grootste synthetische biologiebedrijven. Het partnerschap richt zich op het ontwikkelen van biologische alternatieven voor chemische meststoffen via genbewerking van micro‑organismen.

3. Ginkgo Bioworks

Ginkgo ontwikkelt toepassingen met aangepaste micro-organismen. In de samenwerking met Cronos ging het onder meer om cannabinoïden die door speciaal ontwikkelde giststammen via fermentatie worden geproduceerd, als alternatief voor winning uit cannabisplanten.

DNA Prijsgrafiek

Het is waarschijnlijk dat na verloop van tijd “landbouw” voor een breed scala aan producten zoals cannabis, tabak of zelfs koffie meer een biotech‑onderneming wordt dan alleen het telen van planten. Ze ontwikkelen ook oplossingen voor de gezondheid van dieren en gewassen.

4. Corteva Agriscience

Corteva, in het hier beschreven marktbeeld gewaardeerd op ongeveer $41 miljard, ontwikkelde nieuwe gewaseigenschappen met CRISPR-technologie.

CTVA Prijsgrafiek

Corteva werkt samen met internationale onderzoeksinstituten. Daarnaast sloot het een licentieovereenkomst die de Franse zaadproducent Vilmorin & Cie toegang gaf tot CRISPR-patenten uit de portefeuille van Corteva en het Broad Institute.

5. Benson Hill

Bij CRISPR-innovatie denkt men vaak aan medische biotechbedrijven en publieke instituten, maar ook agribedrijven dragen bij aan fundamenteel onderzoek. Benson Hill werkte met Helmholtz-onderzoekers en Utah State University aan Cas12a2. Dit enzym kan na RNA-herkenning DNA afbreken en biedt mogelijkheden buiten klassieke gerichte genbewerking. De aanduiding “CRISPR 3.0” is daarbij geen algemeen vastgelegde wetenschappelijke generatie-indeling.

Benson Hill richtte zich in deze beschrijving op sojabonen, met ook activiteiten rond erwten en aquacultuur. De onderneming verwachtte in haar toenmalige plannen in 2025 een positieve aangepaste EBITDA en vrije kasstroom te bereiken. Dat was een prognose, geen al behaald resultaat.

6. Calyxt en Cibus

De beschreven plantenceltechnologie was ontwikkeld door Calyxt: Plant Cell Matrix en BioFactory gebruikten aangepaste plantencellen voor productie in bioreactoren. Calyxt kondigde in januari 2023 een fusie met Cibus aan, die in mei 2023 werd afgerond. Cibus richtte zich vooral op ontwikkeling en licentiëring van gewaseigenschappen. De bioreactorbeschrijving moet daarom aan Calyxt worden toegeschreven.

CBUS Prijsgrafiek

Calyxt onderzocht deze systemen voor de productie van moleculen voor cosmetica, voeding en farmaceutische toepassingen. Het ging om celculturen die eigenschappen van plantenweefsel benutten. Het bedrijf wilde zo verschillende verbindingen produceren en kosten verlagen.

7. ToolGen (199800.KQ)

Het bedrijf maakt gebruik van een CRISPR‑Cas9‑platform voor genbewerking. Het wordt gebruikt voor menselijke gezondheid, om dier‑ en plantkenmerken te verbeteren, en om hoogwaardigere verbindingen te produceren in dier‑ en plantcel‑lijnen. Zijn landbouwonderzoeks‑pipeline omvat onder andere sojabonen met een gezonder vetzuurprofiel, herbicideresistentie, droogtetolerantie en plaagbestendigheid.

8. Niet-beursgenoteerde bedrijven

Niet alle bedrijven die CRISPR gebruiken om de landbouw te verbeteren, zijn beursgenoteerd. Onder de private bedrijven, startups en potentiële concurrenten van de hierboven genoemde bedrijven, kunnen we Pairwise, Hudson River Biotechnology, PlantEdit, of Inari benadrukken.

mm

Jonathan is een voormalig biochemisch onderzoeker die werkzaam was in genetische analyse en klinische proeven. Hij is nu een aandelenanalist en financieel schrijver met een focus op innovatie, marktcycli en geopolitiek in zijn publicatie 'The Eurasian Century'.