Wat is een GMO?
Een GGO, of een genetisch gemodificeerd organisme, verwijst naar een organisme waarvan het genetische materiaal is gemodificeerd door genetische manipulatieprocedures in een laboratoriumomgeving. Het Cartagena-protocol inzake bioveiligheid definieert GGO's als "elk levend organisme dat een nieuwe combinatie van genetisch materiaal bezit dat is verkregen door het gebruik van moderne biotechnologie." Die GGO's waarvan het genetische materiaal is gewijzigd door het genetische materiaal van een ander organisme in te voeren, staan bekend als " transgene "organismen. Aangezien de genen van een organisme het fenotype bepalen (fysieke verschijningsvorm en kenmerken), wijzigt het veranderen van het genetische materiaal het fenotype van het organisme, dat vervolgens nieuwe eigenschappen vertoont waarvan het niet van nature te zien was.
Historische rol en pioniers in het veld
Het concept van de genetische modificatie van organismen werd voorafgegaan door de praktijk van selectief fokken door mensen uitgevoerd gedurende duizenden jaren. Bij selectief fokken, ook wel bekend als "kunstmatige selectie", selecteren mensen alleen die soorten planten of dieren die een gunstige eigenschap hebben en fokken twee van zulke dieren (of kruisbestuiving van dergelijke planten) samen om nakomelingen te produceren die de gewenste karakters van hun ouders. Op deze manier hebben boeren en vee-grazers planten en dieren ontwikkeld die hen de grootste voordelen bieden. Met de ontwikkeling van recombinant-DNA-technologie in de 20TH eeuw maakte selectief fokken plaats voor de productie van GGO's, waarbij in plaats van terug te vallen op het lange proces van het fokken van dieren voor selectieve eigenschappen, het genetische materiaal van een organisme zelf wordt veranderd in het laboratorium, en vervolgens wordt het organisme gekloond om verschillende identieke kopieën te produceren die vervolgens op natuurlijke wijze worden gepropageerd.
Na de creatie van het eerste recombinante DNA in 1972 door de Amerikaanse Paul Berg, creëerden twee andere Amerikaanse wetenschappers, Stanley Cohen en Herbert Boyer, de eerste GMO in 1973. Hetzelfde jaar was weer een belangrijke vooruitgang op het gebied van biotechnologie toen de in Duitsland geboren Amerikaanse onderzoeker Rudolf Jaenisch de eerste transgene muis creëerde. Een ander team van drie briljante wetenschappers, Michael W. Bevan en Richard B. Flavell van het Verenigd Koninkrijk en Mary-Dell Chilton uit de Verenigde Staten, hebben de eerste transgene plant gemaakt. Al snel werden verschillende genetische technologieën, methoden en apparaten ontwikkeld, en elk van deze opeenvolgende ontwikkelingen maakte het proces van genetische manipulatie steeds efficiënter. Het eerste genetisch ingenieursbedrijf, Genentech, is in 1976 in de VS gevestigd en heeft zijn hoofdkantoor in South San Francisco, Californië. In 1978 is het genetisch gemanipuleerde humuline of humane insuline geproduceerd. In 1994 werd het eerste genetisch gemodificeerde voedsel, de Flavr Savr-tomaten, vrijgegeven op de markt voor consumptie na goedkeuring door de FDA. In de jaren die volgden, werden verschillende andere droogte-, ziekte- en plaagresistente plantenrassen ontwikkeld. In 2010 werd het eerste synthetische synthetische bacteriegenoom vervaardigd door wetenschappers van het J. Craig Venter Institute. In 2015 werd AquAdvantage-zalm het eerste genetisch gemodificeerde dier dat werd goedgekeurd voor gebruik als voedsel.
Praktische toepassingen
Planten die genetisch gemanipuleerd zijn, vertonen meestal een hogere gewasopbrengst per hectare land per jaar en vereisen ook een verminderd gebruik van chemicaliën zoals insecticiden en pesticiden voor hun bescherming. "Bt-katoen" is bijvoorbeeld een genetisch gemanipuleerde katoenvariëteit die een gen van de bacterie bezit Bacillus thuringiensis en produceert een toxine dodelijk voor insectenplagen, het Bt-toxine, op grond van dit gen. De introductie van Bt-katoen in India heeft geleid tot een drastische vermindering van de besmetting met katoen door bollworm, wat leidde tot 30% tot 80% hogere opbrengsten. Herbicide-resistente gewasplanten zijn ook geproduceerd door genetische manipulatie die niet worden beïnvloed door het gebruik van de herbiciden die worden gebruikt om onkruid in gewasvelden te elimineren. Gewasplanten zijn ook genetisch gemodificeerd om de gewenste voedselkwaliteiten te produceren, zoals 'gouden rijst', die grote hoeveelheden bètacaroteen produceert om tekorten aan vitamine A te ondervangen. GGO-gewassen die resistent zijn tegen droogtecondities zijn ook ontwikkeld door wetenschappers. GGO's vinden ook wijdverbreide toepassingen in biomedisch onderzoek, waar wetenschappers door het tweaken van de genen in organismen beter in staat zijn om de rol van deze genen in het menselijk lichaam te begrijpen. De GGO's worden ook gebruikt voor massaproductie van vaccins en andere geneesmiddelen, zoals de productie van humane insuline van genetisch gemanipuleerde bacteriën en het recombinante hepatitis B-vaccin uit genetisch gemodificeerde bakkersgist.
Controverse en veiligheid
Tot de huidige datum, hoewel de GGO's een veelbelovende toekomst lijken te hebben, gaat veel controverse gepaard met het gebruik van GGO's, vooral die welke als menselijk voedsel worden gebruikt. Het beste argument van verschillende niet-gouvernementele organisaties zoals Greenpeace, de Organic Consumers Association en de Union of Conceded Scientists is dat, hoewel GGO's op dit moment de menselijke populatie ten goede komen, voldoende bewijs is voor de langetermijneffecten van deze GGO's op de menselijke gezondheid. en de natuurlijke omgeving is afwezig. Ze beweren ook dat GGO's de niet-GGO's nadelig kunnen beïnvloeden, omdat een toevallige kruising tussen de GGO's en niet-GGO's kan leiden tot het genereren van organismen met volledig nieuwe set genen en kenmerken. Dit toekomstige fenomeen is bekend geworden als "genetische vervuiling". Er is ook een groot debat over de vraag of GGO's als zodanig moeten worden geëtiketteerd of niet op de markt. In de Verenigde Staten zijn voedingsmiddelen die zijn afgeleid van GGO's niet specifiek geëtiketteerd. Het is ook mogelijk dat de etikettering van GGO's het publiek zou kunnen beïnvloeden om niet-GMO-gebaseerd voedsel te selecteren op basis van op GMO's gebaseerde voedingsmiddelen. Het doel om de wereldwijde schaarste aan voedsel door de hoogproductieve GMO-gewassen op te lossen, zou dan echter moeilijk te bereiken zijn.
Recente ontwikkelingen en toekomstig onderzoek
Bij 2010 waren meer dan 10 miljoen vierkante kilometer aan land ter wereld gewijd aan de groei van gg-gewassen. In de Verenigde Staten was 2014-15 rond 90% van de katoen, sojabonen en maïs die in het land verbouwd werden GM. Krachtig onderzoek wordt vandaag uitgevoerd om snel GGO's te ontwikkelen met nieuwere eigenschappen en verbeterde eigenschappen. Er worden recombinante planten ontwikkeld die kunnen werken als eetbare vaccins en die dienen als een pijnloze, moeiteloze en goedkope vaccinatiemethode, waarmee het probleem van beperkte koeling en steriele spuitbeschikbaarheid in minder ontwikkelde landen wordt opgelost. Er worden ook genetisch gemanipuleerde muggen ontwikkeld die de toegang van de malariaparasiet tot hen kunnen blokkeren. Het vrijkomen van dergelijke GM-muggen in het wild kan mogelijk helpen bij het oplossen van de gezondheidscrises veroorzaakt door malaria. Het gebruik van GGO's voor de productie van biologisch afbreekbaar plastic is ook een ander gebied van innovatief onderzoek dat veelbelovend is om onze fragiele omgeving te helpen redden. GGO's kunnen ook worden gebruikt in bioremediatietechnieken, waar ze kunnen worden ontworpen om olie en zware metalen te metaboliseren. De toekomstperspectieven van GGO's zijn dus extreem hoog. Het is echter ook belangrijk dat verantwoorde onderzoekspraktijken worden aangenomen tijdens de ontwikkeling en introductie van GGO's om oncontroleerbare rampen te voorkomen.
