CRISPR buiten de menselijke gezondheid: Het nieuwe investeringsfrontier voor genbewerking

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:

Leading gene editing companies comparisons:

• Genbewerking: CRISPR Therapeutics vs. Beam Therapeutics (BEAM ) (CRSP )
• CRISPR Therapeutics vs Editas Medicine (EDIT )

Leading genomic tools manufacturers comparison:

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

However, there is no technical reason for gene editing to be confined to humans. CRISPR is already being deployed for new applications like synthetic biology and is even considered for algal biofuels. Still, the largest market beyond human medicine is just getting started: gene editing for agriculture and food production.

Genetica en landbouw

Voor de meeste mensen roept het idee van genetische modificatie en landbouw het beeld van GMO’s op. Terwijl ze in sommige delen van de wereld grotendeels geaccepteerd worden, zijn ze in andere grote markten zoals de EU strikt verboden.

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 fokkerij. Boeren konden geen mutaties creëren, maar ze konden ze behouden en verspreiden wanneer ze willekeurig optraden. Ze kruisten ook actief de genetica van verschillende variëteiten om robuustere, productievere of gezondere gewassen en kuddes te creëren.

In de jaren 1920 werd mutatiefokkerij een ding. Het maakt gebruik van chemische of radioactieve mutagenen om het mutatieproces te versnellen en van een geavanceerd selectiesysteem om nieuwe variëteiten of eigenschappen te vinden. Let op: deze methode wordt NIET beschouwd als GMO en vertegenwoordigt de overgrote meerderheid van het voedsel dat we vandaag de dag eten.

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 het eerste proof‑of‑concept in de jaren 2000 betreden we nu genoom‑bewerking, wat de laatste frontier van gewasverbetering zou kunnen worden.

Bron: Innovative Genomics

Planten- en diergenebewerking

We hebben het over GMO‑planten gehad, maar dit is slechts een van de bekendste toepassingen van genetische modificaties. In de moderne geneeskunde wordt anti‑bloedstollingsprotein geproduceerd in geitenmelk, insuline in GMO‑bacteriën, en andere medicijnen voor kanker of multiple sclerose kunnen worden geproduceerd in eieren.

Omdat GMO’s streng gereguleerd zijn, kan genbewerking een enorm commercieel voordeel hebben. Volgens de meeste regelgevingen: “Als het wordt gebruikt om het DNA te bewerken dat een plant van nature heeft, is de resulterende plant niet transgeen/GM. Als het wordt gebruikt om DNA van een andere soort toe te voegen, is de resulterende plant wel transgeen/GM.”

Dus kunnen veel genbewerkingsbedrijven die zich richten op planten of dieren enorme markten zoals de EU voor zich zien, terwijl hun traditionele GMO‑concurrenten de toegang wordt ontzegd.

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.
• Verhoogde opbrengsten: meer spiermassa, snellere groei, verminderde sterfte (bijv. 40% van gekweekte zalmen bereikt de volwassen leeftijd niet).

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.
• Verbeter commerciële eigenschappen: voorkomen dat paddestoelen en fruit verkleuren, verlengen van houdbaarheid en voedingswaarde, pitloze vruchten, kleur/uiterlijk/smaak wijzigen, enz.

Nieuwe toepassingen in de landbouw

• Planten of dieren omvormen tot “biofabrieken” voor:
• Menselijke geneeskunde: antilichamen, medische behandelingen, enz…
• Organen klaar voor transplantatie bij mensen.
• Biobrandstoffen.
• Kruiden, geuren, kleurstoffen.
• Niet‑allergene variëteiten.

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.

Gelukkig voor de bedrijven die in deze sector werken, is de regelgevende last voor genbewerking vergeleken met traditionele GMO’s veel lichter, volgens de prestigieuze publicatie Nature: “Dit heeft de Amerikaanse regelgevende last voor genoom‑bewerkte planten tot bijna niets gereduceerd. Brazilië, Argentinië en Australië hebben een vergelijkbare aanpak gevolgd.” De lichtere dan normale regelgeving in grote landbouwmachten zoals de VS en Zuid‑Amerika biedt een grote markt voor gen‑bewerkte gewassen en boerderijdieren, ongeacht de EU‑beslissingen en mogelijke wijziging van standpunt.

1. Aquabounty

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

AQB Prijsgrafiek

Desondanks, aangezien het al FDA‑goedgekeurd is, was het de moeite waard om het onder de aandacht te brengen van geïnteresseerde investeerders. De technologie maakt gebruik van oudere gen‑modificatietechnieken maar is bestudeerd en bewezen van hoge kwaliteit, zonder problemen door de geninvoeging.

2. Bayer

Een van ’s werelds grootste biotech‑ en zaadbedrijven, na de fusie met Monsanto. Het controleert het grootste deel van de traditionele GMO‑zaadmarkt en werkt ook aan het gebruik van CRISPR voor de volgende generatie zaden voor maïs, soja, tarwe, enz.

Een deel van deze inspanning om van traditionele GMO’s af te stappen wordt uitgevoerd via een partnerschap met Gingko 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. Gingko Bioworks

Als we het over Gingko hebben, werken ze ook aan specifieke opties om “bacteriën te fokken”. Met name om de teelt van cannabisplanten te vervangen door in het laboratorium gekweekte cannabinoïden.

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 Agrisciences

Het $41 miljard bedrijf ontwikkelt een nieuwe lijn gewassen met behulp van CRISPR‑technologie.

CTVA Prijsgrafiek

Om dit te doen, maakt het gebruik van een groot netwerk van partnerschappen met internationale onderzoeksinstituten. Het heeft ook een overeenkomst getekend met de Franse zaadproducent Vilmorin & Cie voor toegang tot Corteva’s CRISPR‑patenten.

5. Benson Hill

Bij het bespreken van innovatie in CRISPR ligt de focus vaak op medische biotech‑bedrijven of publieke onderzoeksinstituten. Maar agribedrijven zijn ook betrokken bij fundamenteel onderzoek, zoals geïllustreerd door de ontdekkingen van Benson Hill over Cas12a2 en de zogenaamde CRISPR 3.0 ontdekkingen.

Het bedrijf richt zich op sojabonen, met ook een aanwezigheid in erwten en aquacultuur. Het bevindt zich nog in een vroeg stadium en plant winstgevendheid te bereiken in zowel EBITDA als vrije kasstroom tegen 2025.

6. Cibus

Het bedrijf wijzigt plantencellen via genbewerking en andere methoden om bioreactoren te creëren.

CBUS Prijsgrafiek

Deze bioreactoren kunnen worden gebruikt om moleculen te produceren die worden gebruikt in cosmetica, voedsel of farmaceutica. De bioreactoren functioneren als celculturen, die nabootsen hoe plantweefsels zijn georganiseerd, waardoor de productie van meerdere verbindingen tegelijk mogelijk is tegen lagere kosten.

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, herbicïderesistentie, droogtetolerantie en plaagbestendigheid.

8. Private companies

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.