Biotechnologie

Een nieuwe techniek maakt het nu (2017) mogelijk naast DNA ook RNA te redigeren. Dat is minder definiteif dan DNA veranderen en ideaal als je tijdelijk wilt bijsturen.

Ook kan men nu DNA tot op de letter herschrijven waardoor het mogelijk wordt DNA te repareren wat op één plek een verkeerde base (letter) heeft.

Gene editing (genetische chirurgie / genbewerking) Biotechnologie 2.0. Je kan gaan werken aan de schakelaars van het leven.
Gene drive Je zorgt er voor dat een eigenschap wordt gekopieerd naar alle nakomelingen (zie onder)

Crispr Cas is een methode om defecte genen te herschrijven. De sensatie in de biologie in 2015. Het werkt met gids RNA zodat het enzym weet waar hij knipt. Zo kan iets nieuws of een correct stuk DNA (gen) er in gezet worden.

Nu wordt het gebruikt voor spectaculaire genezingen en geeft het een ware explosie van nieuwe proefdieren, cellijnen, gewassen en productiebacteriën.

In Cambridge knipten artsen hiv weg uit immuuncellen.
In San Diego maakten ze algen die twee keer zo veel olie (geschikt voor biobrandstof) maakten.
In Londen gebruikte men de techniek om malariamuggen uit te roeien.
In Brazilie programmeerde men wilde tomaten zo dat ze morderne winkeltomaten werden.
In Singapore tekende men andere patronen op de vleugel van een vlinder (om te weten te komen welke genen daarbij een rol spelen).



Ideaal tegen 
- hemofilie B
- taaislijmziekte
- muggen die geen malaria doorgeven
- baby genezen van leukemie
- sikkelcelanamie (toegestaan en gelukt bij tiener in Frankrijk)
- kinderleukemie CAR-T toegestaan in V.S.

Maar ook om
- microvarkens te maken (China)
- extra gespieder politiehonden
- supervlezige schapen
- ultraharige kasjmiergeiten voor wolindustie
- superatleten; slimmere, gespierdere, mooiere nakomelingen ??

Maar ook
- katoen maken die al blauw is
- bloemen in bloemen
- lelies b.v. met rozengeur
- bladeren met extra franje
- microorganismen die elk geneesmiddel kunnen maken
- microorganismen die biolastic of voedingsmiddelen maken
- allergeenvrije pinda's
- allergeenvrije appels
- gewassen die tegen droogte of zout kunnen
- planten verrijkt met vitaminen
- V.S. koeien zonder hoorns
- varkens met weefsels die je naar mensen kan transpalnteren
- pitloze tomaten die je niet hoeft te bestuiven
- AquAdvantage zalm de supersnel groeit al toegestaan in Canada
- Graan zonder gluten

Nog even en er komen
- afweercellen uit het bloed die geleerd hebben om kankercellen aan te vallen
- vogelpestvrije kippen
- abortus-blauw resistente koeien
- menselijke koeienmelk
- varkens met viszuren

Men kan nu specifiek eiwitten laten oplichten en kijken in cellen wat ze doen.

In 2017 heeft men 23 parkinsonpatienten ingespoten met varkenshersencellen in een coating van alginaat. De cellen geven stoffen af die zenuwcellen repareren.
Dat probeert men ook bij diabetes type 1.
MiroMatrix maakt lege hulzen van varkensorganen die later gebruikt gaan worden om menselijke cellen op te kweken.

2019 DegenRx B.V., een biofarmaceutische startup uit Brabant ontwikkelt gentherapieën voor de behandeling van degeneratieve hersenziekten, zoals de ziekte van Alzheimer en Parkinson. Met de innovatieve behandeling worden hersencellen in staat gesteld om antilichamen te produceren, die ervoor kunnen zorgen dat de schadelijke vorm van het amyloïd eiwit wordt opgeruimd.

Clustered regulary interspaced short palindromic repeats = CRISPR. Je kan CASg precies laten gaan naar wat je programmeert. Daar knipt CASg en kan een gen toevoegen b.v. in een kiembaancel => alle generaties krijgen dan dat goede gen.
Zinkfingernuclease / TALEN's kunnen het ook.
Het veranderen van eicellen is nu verboden omdat men bang is dat je eicellen zo allerhande genen mee kan geven voor sporters e.d.

Toch beweerde een Chinese wetenschapper dat hij in 2018 een baby genetisch had gemanipueerd.   

Er bestaan bedrijfjes die stukjes DNA leveren op bestelling met DNA synthesisers. Biolegio bijvoorbeeld.

Zoals je op een gewone synthesiser muziek maakt zo maak je op een DNA synthesiser de muziek van het leven.

Opbrengst gewassen krijgt boost door gentechnologie

2019: Het is mogelijk de grootste landbouwtechnologische doorbraak in tijden. Amerikaanse gewastechnologen zijn erin geslaagd de fotosynthese van planten op te voeren en dat levert nu al 40 procent extra opbrengst op. Voorlopig hebben onderzoekers de techniek alleen nog ingebouwd in tabaksplanten, zo'n beetje de laboratoriummuis onder de gewassen. Maar tests bij soja en bonen zijn gaande, en op termijn zou de techniek ook een revolutie kunnen ontketenen bij gewassen als rijst, aardappel, tomaten en tal van andere groenten en fruitsoorten, verwachten experts.

Haast alle groene planten hebben last van een weeffout in de fotosynthese. Een cruciaal enzym, dat CO2 moet omzetten in suikers, plukt namelijk ongeveer 20 procent van de keren per ongeluk het verkeerde molecuul uit de lucht: zuurstof in plaats van CO2. Daarbij produceert het enzym, genaamd rubisco, geen suikers maar gifstoffen, die de plant vervolgens weer moet wegwerken. Dat kost energie die de plant niet meer in groei kan steken. Wetenschappers hebben dat natuurlijke defect nu hersteld door de innerlijke chemie van de plant te verbouwen, door onder meer enkele genen van bacteriën en algen bij de tabaksplant in te bouwen. Hierdoor komt de plant soepel van zijn gifstoffen af. Met als gevolg dat de planten sneller groeien, maar ook hoger worden en 40 procent meer biomassa aanmaken.

De vinding zet het debat rond genetische manipulatie op scherp. De gewassen bevatten immers ingebouwde stukjes dna uit andere soorten, waardoor de planten uit Illinois aan de zeer strenge regels voor genetisch gemodificeerde gewassen moeten voldoen en het jaren kan duren voor ze tot de markt worden toegelaten.

Anderzijds hebben de makers alles in het werk gesteld om omstreden landbouwmultinationals buiten de deur te houden. Het onderzoek wordt betaald door onder meer de Bill en Melinda Gates Foundation en het Britse ministerie voor Ontwikkelingssamenwerking, en de techniek is volledig patentvrij, zodat ook arme boeren in Afrika en Azië haar gratis kunnen gebruiken.

Daarvoor moet het team eerst wel toestemming krijgen om de plant te kunnen aanbieden voor kweek en consumptie. Dat gaat naar verwachting minstens tien jaar duren, aldus het concern.

Overigens hebben niet alle gewassen baat bij de techniek. Onder meer maïs en suikerriet horen tot een klasse planten die de fout in de fotosynthese zelf al heeft verholpen, door het CO2 op te sparen voordat rubisco het omzet in suikers.

De laatste jaren zijn er meer pogingen geweest om de fotosynthese van planten op te krikken: zo slaagde een ander team van dezelfde universiteit er al eens in tabak zo'n 15 procent groter te maken door de plant minder 'lui' op wisselend licht te laten reageren. Er zijn meerdere opties om de fotosynthese te verbeteren.

Bron Volkskrant 5-1-2019

Business

Van 2013 -2015 zijn in Nederland voor 15 miljard aan farmaceutische bedrijfjes uit ons land verkocht.
Acerta Oss maakte een middel tegen chomische leukemie. Is gekocht voor 7 miljard in 2015. Dezima Pharma voor 1,55 miljard AM pharma voor 600 miljoen, WIL research voor 585 miljoen etc.

Biochips gaan ook een revolutie teweeg brengen.

biochips

Bron Volkskrant 19-3-2016

Ze zorgen er voor dat ziekten beter te bestuderen zijn en men geneesmiddelen beter kan testen. "Droog oefenen op een kladorgaan" op een organoide.
Je kan infecties er op nabootsen ect. Het is zelfs mogelijk wat huidcellen af te nemen en ze om te toveren tot hartcellen. Die zijn dan te bestuderen op hartafwijkingen in het cyberhartje. Men kan zelfs de cellen kweken op kunststof dat vibreert alsof een hart klopt.

2016. Het is gelukt huidcellen om te zetten in spermacellen (zonder staart) en eicelen. Als je die combineet kan je doen aan zelfvoortplanting.
Dat is niet echt de bedoeling. Men wil meer te weten komen over het kweken van cellen en de principes daarachter.

Gene drive

Het is nu mogelijk een eigenschap te kopieren naar het DNA dat nakomelingen erven. Hierdoor verspreidt het gen zich door heel de populatie. Dan kan je één resistente mug tegen malaria uitzetten en na verloop van tijd worden dan alle muggen resistent. Nadeel: Maar je kan er ook hele dierdoorten mee uitroeien.
Voordeel: Als 1 % van de muggen malariaresistent is en je zet ze uit dan zou je malaria in één jaar uit kunnen roeien (maar Afrika is groot / er zijn veel subsoorten e.d. maar toch).
Het opent de weg naar het uitroeien van:
Malaria: 500.000 doden per jaar 214 miljoen nieuwe gevallen per jaar
Slaaapziekte 5000 gevallen per jaar vaak dodelijk

Ziekte van Chagas 6-7 miljoen per jaar 20 000 doden
Aziatische bladvlo honderdenmiljoenen schade aan citrusbomen
Maisboorder 1 miljard schade
Knokkelkoorts 50-500 miljoen nieuwe gevallen 10-20.000 doden
Ziekte van Lyme 25.000 in Nedeland 1000-2500 langdurig klachten


Natuurlijke selectie begint over te gaan in kunstmatige selectie en genome editting.

Men is de genen aan het bepalen hoe je gezicht er uit ziet. Men kent al zo'n 15 genen. Dadelijk kan men aan het DNA van een dader zien hoe hij er ongeveer uit ziet. De genen aanschakelen kan het gezicht herstellen bij beschadiging. We kunnen reconstrueren hoe menesen in het verleden er uit hebben gezien.  EOS april 2018.

Je kan aan het genoom van varkens enzymen toevoegen als beta-glucanase, xylanase en fytase. Dan kunnen varkens belangrijke voedingsstoffen en bepaalde vezels verteren waardoor minder schadelijke stoffen in het milieu komen en sneller kunnen groeien. De enzymen komen tot expressie in het speeksel. Deze dieren mogen (nog) niet op de markt omdat het verboden is transgene dieren voor consumptie aan te bieden.

Bio-nano research.

Hiermee kan men biologische molekulen zichtbaar maken in hun 3D structuur en dat verbeteren of manipuleren zodat die structuren kankercellen aanvallen, insuline gaan produceren ect.

bionanoresearch

bionano