Sleutelen zullen we!

De synthetische biologie probeert in vitro cellen vanaf de grond af op te bouwen door het gebruik van biologische bouwstenen zoals nucleotiden en aminozuren. Het ‘open biologie’ BioBricks-project volgt deze van onderaf methode; iedereen kan gebruik maken van deze uitdijende elektronische catalogus van gestandaardiseerde biobouwstenen.

Vaak worden de verschillende benaderingen gecombineerd. In 2010 bouwden onderzoekers van het J. Craig Venter Institute een volledig synthetische kopie van het erfelijk materiaal van de bacterie Mycoplasma genitalium in een andere bacterie. Ze lieten dit ‘besturingssysteem’ de controle over de cel overnemen. Dat is nog geen scheppen van leven ­(hoewel sommige krantenkoppen dat beweerden), maar dat scheppen lijkt slechts een kwestie van tijd te zijn.

De synthetische biologie is niet alleen gericht op het reconstrueren van leven zoals we dat op aarde kennen, maar ze maakt ook nieuwe levensvormen. Daartoe wordt het DNA, waaruit alle leven op aarde is opgebouwd, aangepast (extended DNA of xDNA) en zelfs hele nieuwe ‘letters’ (basen) die op aarde niet voorkomen, aan het genetisch alfabet toegevoegd (xeno-nuclear acids ofwel XNA). Met de methodische teelt van gewassen en dieren veranderde de natuurlijke selectie al in een kunstmatige selectie van natuurlijke elementen, in deze alien genetics loopt dit uit op een kunstmatige selectie van kunstmatige elementen.

De ontwikkeling van de biotechnologie kent veel drijfveren. Eén daarvan is de toename van de wereldbevolking van circa een miljard rond 1800 via drie miljard in 1960 naar zeven miljard nu. Die aanwas vraagt om méér voedsel en energie; tekorten en roofbouw op landbouwgronden liggen op de loer.

Tienduizend jaar geleden, in de Nieuwe Steentijd, deed dat zich ook voor, nadat de jagende en verzamelende mens zich vanuit Afrika over de hele aarde had verspreid. Doordat verdere verspreiding niet mogelijk was en prooidieren schaarser werden door klimaatverandering en jacht, ontstond op meerdere plaatsen op de wereld een ‘agrarische revolutie’. Dankzij landbouw en veeteelt kon de wereldbevolking (van toen vijf miljoen mensen) millennia ongestoord verder groeien. Toen de wereldbevolking in de loop van het afgelopen millennium tegen een miljard liep en regelmatig werd geplaagd door massale hongersnood en sterfte, maakte de Industriële Revolutie (en de industrialisering van de landbouw en veeteelt) verdere groei mogelijk.

Met een wereldbevolking van ruim zeven miljard mensen lopen we opnieuw tegen een grens aan. Brandstof winnen uit planten biedt op termijn geen soelaas, omdat die methode ten koste gaat van areaal voor consumptiegewassen. Dan lijkt het ontwikkelen van nieuwe vormen van voedsel- en energieproductie een betere optie.

In zijn boek ‘The Sun, the Genome, and the Internet’ (1999) en het essay ‘Our Biotech Future’ (New York Review of Books, 2007) houdt de fysicus en visionair Freeman Dyson een hartstochtelijk pleidooi voor een ‘groene technologie’, met een hoofdrol voor zonne-energie, genetica en het internet. Aardse energiebronnen raken uitgeput, de zon biedt een voor menselijke begrippen onbeperkte hoeveelheid energie, die we dankzij de snelle technische ontwikkeling van zonnecollectoren steeds beter weten te benutten.

De genetica stelt ons vervolgens in staat planten te ontwerpen, die het zonlicht goedkoop, efficiënt en schoon omzetten in energie en voedsel. Het internet, ten slotte, zal een eind maken aan de intellectuele en economische isolatie van het platteland, waardoor het platteland opnieuw opbloeit en de trek naar de steden tot stoppen kan worden gebracht.

Volgens Dyson biedt biotechnologie ongekende mogelijkheden. Zelfs de meest efficiënte oogstgewassen als suikerriet en maïs zetten niet veel meer dan een procent van het zonlicht om in chemische energie. Silicium zonnepanelen halen een rendement van vijftien procent. Door (groen) chlorofyl in planten te vervangen door (zwart) silicium kunnen we volgens Dyson het land dat nodig is voor de productie van biomassa met minstens een factor tien reduceren. Het zal even wennen zijn dat het Zwarte Woud zwar(t)e concurrentie krijgt, maar het is goed nieuws voor rurale gebieden die nu nog met armoede kampen. Volgens Dyson zouden groene technologieën opnieuw, zoals in de Nieuwe Steentijd, kunnen leiden tot een bloei van het platteland. In de tijd van de biotechnologie hoeft dat geen traag proces van trial and error te zijn, het kan veel efficiënter en sneller.

Dyson voorziet voedzamere gewassen die geen bestrijdingsmiddelen nodig hebben en het milieu sparen. Gemodificeerde en synthetisch geproduceerde microben en planten zullen hun werk goedkoper en schoner doen dan de met de stedelijke cultuur verbonden ‘grijze technologieën’ – vervuilende mijnen en chemische fabrieken. Genetisch gemodificeerde aardwormen en synthetische zeewieren onttrekken  metalen (aluminium, titanium, magnesium, goud) aan klei en zeewater. Het zal volgens Dyson een duurzame wereld zijn, waarin de fossiele voorraden niet worden uitgeput, zonlicht de voornaamste energiebron is en waarin genetisch gemodificeerde en synthetische bacteriën en bomen auto’s en uitlaatgassen recyclen.

Omdat de nieuwe groene technologieën land en zon behoeven, zullen ze vooral tropische gebieden rijkdom brengen en daarmee ook het evenwicht tussen rijke en arme landen herstellen.

Het toekomstscenario van Dyson ziet er aantrekkelijk uit. Maar hoe realistisch is het? De voorspelling dat de technologie ‘groen’ zal zijn, vind ik niet zo gek, maar het is de vraag of een grote rol is weggelegd voor de ‘open source biology’ – voor iedereen toegankelijk. Niet-gouvernementele organisaties als de BioBricks Foundation die zich daarvoor inzetten, worden overvleugeld door met durfkapitaal gefinancierde onderzoekscentra en multinationals als Monsanto. De ETC Group, een internationale organisatie die zich richt op de sociaal-economische en ecologische gevolgen van nieuwe technologieën, waarschuwt al jaren tegen de patenten waarmee veel stoffen en  biotechnologische methoden om die te vervaardigen zijn omgeven. Er zijn zelfs patenten verkregen op (de delen van) genen die zich in ons lichaam bevinden op basis van informatie over hun sequentie.

Het is de vraag of dergelijke ‘biopiraterij’ niet zal leiden tot ‘synthetische slavernij’ van boeren in arme landen; zij zullen immers veel  moeten gaan betalen voor de gemodificeerde en synthetische gewassen. Alleen een paar multinationale zaadbedrijven en chemieconcerns kunnen de hoge bewakingskosten, verplichte risicoanalyses en aansprakelijkheids­regels opbrengen die nodig zijn voor de ontwikkeling van gemodificeerde gewassen.

Bovendien is de kans groot dat de biodiversiteit wordt geschaad als nieuwe gewassen met een hogere opbrengst de bestaande gewassen verdringen, of gemodificeerde gewassen zich gaan uitkruisen en onherstelbaar vermengen met andere soorten.

Dyson vindt de angst voor multinationals onterecht. Hij voorziet dat biotechnologie dezelfde ontwikkeling zal volgen als de ICT; brede lagen van de bevolking hebben binnen enkele decennia toegang gekregen tot computers.  Dat gaat ook gebeuren, voorspelt Dyson, met biotechnologie, dankzij goedkope DNA-scanners en -printers. Hij lijkt gelijk te krijgen: nu al kun je voor een paar honderd euro een tweedehands DNA-synthesizer aanschaffen, en je bestelt online voor een paar euro biobouwstenen. Met een 3D-priter kun je straks je eigen bloem of huisdier ‘printen’.

Dat klinkt opwindend, maar het heeft een keerzijde. Biotechnologie kan mens en milieu ernstige schade toebrengen, een dodelijk product is zo gemaakt. In 2005 slaagden onderzoekers van het US Armed Forces Institute in Washington erin om met behulp van weefsel van in 1918 gestorven slachtoffers van de Spaanse griep – waaraan tussen de twintig en vijftig miljoen mensen overleden – het virus te reconstrueren. Het kunststukje was weliswaar niet zo spectaculair als de wederopstanding van dinosauriërs in de film ‘Jurassic Park’, maar deze militarisering van de biologie baart wel grote zorgen. Niet ten onrechte, zoals de oorlog in Syrië opnieuw bewijst. Legers kunnen zulke wapens inzetten, maar ook bioterreur ligt op de loer. Een kwaadwillende eenling kan met een laptop, publiek toegankelijke DNA-databases en via internet verkregen synthetische DNA tamelijk eenvoudig een dodelijke virus bouwen. En via het internet kan zo’n virus zich razendsnel verspreiden. Wanneer Dysons’ DNA-printer werkelijkheid wordt, krijgt het begrip ‘computervirus’ een griezelige tweede betekenis.

Knutselen aan het erfelijk materiaal van planten en dieren leidt tot veel kritiek. Nog heftiger weerstand roept het genetisch manipuleren van de mens op. Toch houdt Dyson  een warm pleidooi voor reprogenetica, de verbetering van de kwaliteit van het nageslacht door het verwijderen van kwalijke genen en het invoegen van genen die de kwaliteit van het leven verhogen. Dyson denkt dat dat op niet al te lange termijn gaat gebeuren.

Omdat hij verwacht dat mensverbetertechnieken binnen ieders bereik zullen komen, is Dyson niet bang voor een scheiding tussen genetisch rijke en arme mensen. Die genetic divide zal er volgens hem wel komen, maar zal eerder een uitdrukking zijn van ‘verschillende levensfilosofieën en levenswijzen’. Bovendien is soortvorming eigen aan de evolutie van het leven.  

Dyson sluit niet uit dat dit op onze ‘kleine en overvolle planeet’ tot conflicten leidt. Die kans is reëel, als we bedenken hoe het is afgelopen met de Neanderthalers en andere met Homo sapiens sapiens concurrerende Homo-soorten.

Technologische ontwikkelingen voltrekken zich niet autonoom. We kunnen op morele gronden besluiten bepaalde technologieën niet (verder) te ontwikkelen of het gebruik ervan te verbieden. En we kunnen de internationaal rechtsorde  opdragen de rechtsregels te handhaven. Maar het zou een illusie zijn te menen dat ongelukken en misbruik geheel kunnen worden voorkomen.

Niet alle verbetertechnologieën zijn overigens omstreden –­ denk aan brillen, gehoorapparaten, protheses voor gehandicapten, voedingssupplementen en vaccinatie tegen ziekten. Dat dit bij genetische ingrepen heel anders ligt, heeft ongetwijfeld te maken met de kwalijke reputatie van de ‘autoritaire eugenetica’. Niet alleen in Nazi-Duitsland, waar uit naam van het streven naar een superieur Arisch ras miljoenen mensen zijn uitgemoord, maar ook in beschaafder landen als de Verenigde Staten, Canada, Japan en Zweden zijn eugenetische ingrepen zoals sterilisatie van recidiverende misdadigers, verkrachters, ‘imbecielen’ en ‘idioten’ tot ver in de twintigste eeuw regeringspraktijk geweest.

De ‘bioconservatieve’ tegenstanders van eugenetica hebben enkele goede argumenten. De gezondheidsrisico’s en de maatschappelijke gevolgen zijn moeilijk te overschatten. Visionair Dyson mag dan zo optimistisch zijn, de biotechnologie is stevig in de greep van de commercie. Heideggers stelling dat de mens tot de belangrijkste grondstof van de techniek dreigt te verworden, dreigt waarheid te worden. En dat biologische diversificatie tot ernstige sociale problemen en mogelijk zelfs op een oorlog tussen mensensoorten kan uitlopen, erkent zelfs rasoptimist Dyson.

Toch is de stelling dat we niet voor God – of in de ongelovige variant: niet voor evolutie – mogen spelen, moeilijk houdbaar. Niet alleen omdat we vanwege de schaarste aan voedsel en energie waarschijnlijk niet om biotechnologie heen kunnen, maar ook omdat het indruist tegen wat de Duitse filosoof Helmuth Plessner onze ‘natuurlijke kunstmatigheid’ heeft genoemd. Daartoe behoort onze technische intelligentie, die de evolutie van het leven op aarde ons heeft doen toevallen. We hebben, zoals de evolutiebioloog Stephen Jay Gould heeft opgemerkt, niet gevraagd om die intelligentie, maar die heeft ons wel tot de hoeders van het leven op aarde gemaakt.

Dat wil natuurlijk niet zeggen dat we verbetertechnologieën kritiekloos moeten aanvaarden. Integendeel, we zullen ze van geval tot geval met een kritische blik moeten beoordelen op wat de betreffende technologie belooft te verbeteren, wie er toegang toe heeft, wie daarover beslist. Maar hoe prudent we ook met de biotechnologie omgaan, het blijft de vraag of we haar in de hand zullen kunnen houden. Technologieën kunnen niet alleen misbruikt worden voor kwade doeleinden, maar brengen ook vaak onvoorziene en onvoorzienbare neveneffecten met zich mee. Dat geldt voor technologieën die ingrijpen in de levenloze natuur, en al helemaal wanneer we levende materie met een eigen ‘wil’ gaan (her)scheppen. Dat brengt fundamentele onzekerheid met zich mee.

Maar wij kunnen onze verantwoordelijkheden niet ontlopen. Of zoals Ronald Dworkin het formuleert: “We moeten niet weglopen voor de nieuwe verantwoordelijkheden en we moeten doen wat wij als stervelingen sinds de dagen van Prometheus  steeds gedaan hebben: spelen met vuur en de consequenties daarvan aanvaarden. Het alternatief is lafheid in het aangezicht van het onbekende.”