What you need to know about CRISPR | Ellen Jorgensen

Vertaald door: Janny Ramakers Nagekeken door: Rik Delaet

So, has everybody heard of CRISPR?

Hebben jullie allemaal wel eens van CRISPR gehoord?

I would be shocked if you hadn't.

Het zou me verbazen als dat niet zo was.

This is a technology -- it's for genome editing --

Dit is een technologie voor genoombewerking

and it's so versatile and so controversial

die zo veelzijdig en controversieel is

that it's sparking all sorts of really interesting conversations.

dat het allerlei interessante discussies oproept.

Should we bring back the woolly mammoth?

Moeten we de mammoet terugbrengen?

Should we edit a human embryo?

Mogen we menselijke embryo's aanpassen?

And my personal favorite:

En, mijn persoonlijke favoriet:

How can we justify wiping out an entire species

kunnen we het aan onszelf verantwoorden

om een hele soort die we als schadelijk voor mensen zien

that we consider harmful to humans

van de aardbodem te laten verdwijnen

off the face of the Earth,

using this technology?

met deze technologie?

This type of science is moving much faster

Dit soort wetenschap ontwikkelt zich veel sneller

than the regulatory mechanisms that govern it.

dan de regulerende mechanismen die haar moeten controleren.

And so, for the past six years,

Daarom heb ik er de afgelopen zes jaar

I've made it my personal mission

mijn persoonlijke missie van gemaakt

to make sure that as many people as possible understand

om ervoor te zorgen dat zoveel mogelijk mensen

these types of technologies and their implications.

deze technologieën en hun implicaties begrijpen.

Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype,

CRISPR is het onderwerp van een enorme media-hype.

and the words that are used most often are "easy" and "cheap."

De woorden die je het vaakst hoort, zijn 'gemakkelijk' en 'goedkoop'.

So what I want to do is drill down a little bit deeper

Ik wil hier iets dieper op ingaan

and look into some of the myths and the realities around CRISPR.

en een aantal van de mythen en realiteiten rondom CRISPR onderzoeken.

If you're trying to CRISPR a genome,

Als je CRISPR wilt toepassen op een genoom

the first thing that you have to do is damage the DNA.

moet je allereerst het DNA beschadigen.

The damage comes in the form of a double-strand break

Die schade is het openbreken van de dubbele helix.

through the double helix.

And then the cellular repair processes kick in,

Dan gaat de normale celreparatie van start

and then we convince those repair processes

en wij zorgen ervoor

to make the edit that we want,

dat de cel de reparatie maakt die wij willen,

and not a natural edit.

en niet de natuurlijke aanpassing.

That's how it works.

Dat is hoe het werkt.

It's a two-part system.

Het is een tweedelig systeem.

You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA.

Je hebt een Cas9-proteïne en iets dat gids-RNA heet.

I like to think of it as a guided missile.

Ik stel me altijd een soort geleide raket voor.

So the Cas9 -- I love to anthropomorphize --

Het Cas9-proteïne -- en ik antropomorfiseer graag --

so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing

Cas9 is een soort Pac-Man

that wants to chew DNA,

die het DNA wil opeten

and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome

en het gids-RNA is de hondenriem die Cas9 bij het genoom vandaan houdt,

until it finds the exact spot where it matches.

totdat het precies het juiste punt vindt waar het aansluit.

And the combination of those two is called CRISPR.

De combinatie van deze twee heet CRISPR.

It's a system that we stole

We hebben dit systeem gestolen

from an ancient, ancient bacterial immune system.

van een oeroud bacterieel immuunsysteem.

The part that's amazing about it is that the guide RNA,

Wat zo bijzonder is,

is dat slechts 20 letters van het gids-RNA het systeem richten.

only 20 letters of it,

are what target the system.

This is really easy to design,

Het is daarom gemakkelijk te ontwerpen

and it's really cheap to buy.

en goedkoop om aan te schaffen.

So that's the part that is modular in the system;

Dat is het modulaire gedeelte van het systeem.

everything else stays the same.

De rest blijft altijd hetzelfde.

This makes it a remarkably easy and powerful system to use.

Hierdoor is het een gemakkelijk en krachtig systeem om te gebruiken.

The guide RNA and the Cas9 protein complex together

Het gids-RNA en het Cas9-proteïne

stuiteren samen langs het genoom

go bouncing along the genome,

and when they find a spot where the guide RNA matches,

en wanneer ze een plek vinden waar het gids-RNA past

then it inserts between the two strands of the double helix,

dan steekt het zich tussen de strengen van de dubbele helix,

it rips them apart,

het scheurt ze van elkaar,

that triggers the Cas9 protein to cut,

hierop knipt het Cas9-proteïne de helix kapot

and all of a sudden,

en plotseling

you've got a cell that's in total panic

is de cel helemaal in paniek,

because now it's got a piece of DNA that's broken.

omdat er een stuk DNA kapot is.

What does it do?

Wat doet de cel nu?

It calls its first responders.

Die roept de eerste hulp in.

There are two major repair pathways.

Er zijn twee hoofdmethoden voor reparatie.

The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together.

De eerste plakt gewoon de twee stukken DNA weer aan elkaar.

This isn't a very efficient system,

Dit is geen efficiënt systeem,

because what happens is sometimes a base drops out

want soms valt er een base weg

or a base is added.

of wordt een base toegevoegd.

It's an OK way to maybe, like, knock out a gene,

Dit is dus een prima manier om een gen uit te schakelen,

but it's not the way that we really want to do genome editing.

maar het is niet wat we willen bij genoombewerking.

The second repair pathway is a lot more interesting.

De tweede reparatiemethode is veel interessanter.

In this repair pathway,

Deze methode gebruikt een homoloog stuk DNA.

it takes a homologous piece of DNA.

And now mind you, in a diploid organism like people,

Je moet onthouden dat diploïde organismen, zoals mensen,

we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad,

een kopie van het genoom van zowel de vader als de moeder krijgen.

Dus als er een beschadigd raakt,

so if one gets damaged,

it can use the other chromosome to repair it.

kan het met het andere chromosoom worden gerepareerd.

So that's where this comes from.

Daar komt deze methode vandaan.

The repair is made,

De reparatie wordt gemaakt

and now the genome is safe again.

en het genoom is weer veilig.

The way that we can hijack this

Wij kunnen dit proces kapen

is we can feed it a false piece of DNA,

door een stuk nep-DNA aan te bieden,

a piece that has homology on both ends

een stuk dat homoloog is aan beide kanten,

but is different in the middle.

maar in het midden verschilt.

So now, you can put whatever you want in the center

Nu kan je dus alles in het midden plakken

and the cell gets fooled.

en de cel voor de gek houden.

So you can change a letter,

Je kunt een letter veranderen,

you can take letters out,

een letter verwijderen,

but most importantly, you can stuff new DNA in,

maar bovenal kun je nieuw DNA toevoegen,

kind of like a Trojan horse.

als een soort Paard van Troje.

CRISPR is going to be amazing,

CRISPR gaat fantastische dingen doen,

in terms of the number of different scientific advances

het zal een katalysator zijn voor allerlei wetenschappelijke vooruitgang.

that it's going to catalyze.

The thing that's special about it is this modular targeting system.

Wat zo speciaal aan CRISPR is, is het modulaire richtsysteem.

I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right?

Ik bedoel, we proppen al jarenlang allerlei soorten DNA in organismen, toch?

But because of the modular targeting system,

Maar met dit modulaire richtsysteem

we can actually put it exactly where we want it.

kunnen we het precies plaatsen waar we het willen hebben.

The thing is that there's a lot of talk about it being cheap

Het probleem is dat iedereen beweert

dat het zo goedkoop en simpel is.

and it being easy.

And I run a community lab.

Ik leid een gemeenschapslaboratorium.

I'm starting to get emails from people that say stuff like,

En ik ontvang e-mailtjes van mensen die vragen:

"Hey, can I come to your open night

"Hé, kan ik naar jullie open avond komen,

and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"

enneh, met CRISPR mijn genoom aanpassen?"

(Laugher)

(Gelach)

Like, seriously.

Echt!

I'm, "No, you can't."

Dus ik zeg: "Eh.. nee!"

(Laughter)

(Gelach)

"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."

"Maar het is toch zo simpel en goedkoop!"

We're going to explore that a little bit.

Daarover wil ik dus nog wat uitwijden.

So, how cheap is it?

Hoe goedkoop is het?

Yeah, it is cheap in comparison.

Ja, het is goedkoop in vergelijking.

It's going to take the cost of the average materials for an experiment

De materiaalkosten voor een gemiddeld experiment

zullen van duizenden naar slechts honderden dollars gaan.

from thousands of dollars to hundreds of dollars,

and it cuts the time a lot, too.

En het scheelt ook tijd.

It can cut it from weeks to days.

Het kost dagen, geen weken.

That's great.

Dat is mooi.

You still need a professional lab to do the work in;

Je hebt nog steeds een professioneel lab nodig.

you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab.

Je kan geen betekenisvol werk doen buiten een professioneel lab.

I mean, don't listen to anyone who says

Je moet niemand geloven

die zegt dat je dit op je keukentafel kunt doen.

you can do this sort of stuff on your kitchen table.

It's really not easy to do this kind of work.

Zo simpel is dit soort werk niet.

Not to mention, there's a patent battle going on,

Daar komt nog bij dat er een patentstrijd gaande is.

so even if you do invent something,

Dus zelfs als je iets uitvindt,

the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle.

krijg je te maken met de patentstrijd tussen het Broad Institute en UC Berkeley.

It's really fascinating to watch it happen,

Het is een fascinerend gevecht om te zien,

because they're accusing each other of fraudulent claims

want ze beschuldigen elkaar van allerlei fraude

and then they've got people saying,

en er zijn mensen die zeggen:

"Oh, well, I signed my notebook here or there."

"Ik heb mijn notitieboek hier en hier ondertekend."

This isn't going to be settled for years.

Dit gevecht zal nog jaren voortslepen.

And when it is,

En wanneer het over is,

you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee

zal je een dikke licentievergoeding aan iemand mogen betalen

in order to use this stuff.

om dit spul te gebruiken.

So, is it really cheap?

Dus is het echt goedkoop?

Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.

Het is goedkoop als je een lab hebt en standaardonderzoek doet.

How about easy? Let's look at that claim.

Is het gemakkelijk? Laat ons eens zien.

The devil is always in the details.

Het venijn zit altijd in de details.

We don't really know that much about cells.

We weten eigenlijk niet zo heel veel over cellen.

Ze zijn nog steeds een mysterie.

They're still kind of black boxes.

For example, we don't know why some guide RNAs work really well

We weten bijvoorbeeld niet waarom sommige gids-RNA's goed werken

and some guide RNAs don't.

en sommige niet.

We don't know why some cells want to do one repair pathway

We weten niet waarom sommige cellen de ene reparatiemethode gebruiken

and some cells would rather do the other.

en sommige cellen de andere.

And besides that,

Bovendien

there's the whole problem of getting the system into the cell

is het nog problematisch om het systeem überhaupt in de cel te krijgen.

in the first place.

In a petri dish, that's not that hard,

In een petrischaaltje is dat niet moeilijk,

but if you're trying to do it on a whole organism,

maar als je het voor een heel organisme wilt doen,

it gets really tricky.

wordt het lastig.

It's OK if you use something like blood or bone marrow --

Bloed of beenmerg zijn goed te doen;

those are the targets of a lot of research now.

daar wordt nu veel onderzoek naar gedaan.

There was a great story of some little girl

Er was een mooi verhaal over een klein meisje

who they saved from leukemia

dat werd genezen van leukemie

by taking the blood out, editing it, and putting it back

doordat ze haar bloed afnamen, veranderden en terugstopten

with a precursor of CRISPR.

met een voorloper van CRISPR.

And this is a line of research that people are going to do.

Dat is een onderzoeksrichting die velen zullen kiezen.

But right now, if you want to get into the whole body,

Maar als je toegang wilt tot het hele lichaam,

heb je waarschijnlijk een virus nodig.

you're probably going to have to use a virus.

Dus je neemt een virus, stopt CRISPR erin

So you take the virus, you put the CRISPR into it,

you let the virus infect the cell.

en laat het virus de cel infecteren.

But now you've got this virus in there,

Maar dan zit het virus daar

and we don't know what the long-term effects of that are.

en we weten nog niet wat de lange-termijneffecten daarvan zijn.

Plus, CRISPR has some off-target effects,

Plus: CRISPR heeft wat bijwerkingen --

a very small percentage, but they're still there.

in een klein percentage van de gevallen, maar toch.

What's going to happen over time with that?

Wat zijn op termijn de effecten daarvan?

These are not trivial questions,

Dit zijn belangrijke vragen

and there are scientists that are trying to solve them,

en wetenschappers proberen die op te lossen

and they will eventually, hopefully, be solved.

en hopelijk worden ze ook opgelost.

But it ain't plug-and-play, not by a long shot.

Het is zeker nog geen plug-and-play.

So: Is it really easy?

Dus: is het gemakkelijk?

Well, if you spend a few years working it out in your particular system,

Als je een paar jaar werkt aan de toediening in een bepaald systeem,

yes, it is.

dan wel.

Now the other thing is,

Verder weten we nog weinig

we don't really know that much about how to make a particular thing happen

over hoe we bepaalde dingen kunnen laten gebeuren

by changing particular spots in the genome.

door bepaalde plaatsen in het genoom te wijzigen.

We're a long way away from figuring out

We weten bijvoorbeeld nog lang niet

how to give a pig wings, for example.

hoe je een varken vleugels geeft.

Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg.

Of zelfs maar een extra been -- dat zou ik al prima vinden.

That would be kind of cool, right?

Dat zou gaaf zijn, toch?

But what is happening

Op dit moment

is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists

wordt CRISPR gebruikt door duizenden wetenschappers

to do really, really important work,

om heel erg belangrijk werk te doen.

like making better models of diseases in animals, for example,

Ze maken bijvoorbeeld betere modellen van ziekten bij dieren,

or for taking pathways that produce valuable chemicals

of ontwikkelen methoden om waardevolle chemicaliën te produceren

and getting them into industrial production in fermentation vats,

en om ze in industriële productie- en fermentatievaten te krijgen,

or even doing really basic research on what genes do.

of ze doen elementair onderzoek naar wat genen doen.

This is the story of CRISPR we should be telling,

Dat is het verhaal over CRISPR dat we moeten vertellen.

and I don't like it that the flashier aspects of it

Ik vind het jammer dat de opzichtige verhalen dit verdringen.

are drowning all of this out.

Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen,

Een heleboel wetenschappers hebben samen hard gewerkt om CRISPR mogelijk te maken

and what's interesting to me

en wat ik interessant vind,

is that these scientists are being supported by our society.

is dat deze wetenschappers worden ondersteund door onze maatschappij.

Think about it.

Denk daar eens over na.

We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people

We hebben een infrastructuur die het mogelijk maakt

dat een klein percentage mensen al hun tijd aan onderzoek besteden.

to spend all their time doing research.

That makes us all the inventors of CRISPR,

Wij zijn dus allemaal de uitvinders van CRISPR

and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR.

en dat maakt ons ook allemaal de hoeders van CRISPR.

We all have a responsibility.

We zijn allemaal verantwoordelijk.

So I would urge you to really learn about these types of technologies,

Ik raad jullie allemaal aan om meer te leren over deze technologieën,

because, really, only in that way

want dat is de enige manier

are we going to be able to guide the development of these technologies,

waarop we de ontwikkeling en het gebruik van deze technologieën kunnen sturen

the use of these technologies

and make sure that, in the end, it's a positive outcome --

en ervoor kunnen zorgen dat er een positieve uitkomst is --

for both the planet and for us.

voor zowel de planeet als ons.

Thanks.

Dank jullie wel.

(Applause)

(Applaus)