'Ik wil geen levende cellen nabouwen'

Internationale studententeams die hun zelfontworpen, genetische aangepaste bacteriën bouwen om daarmee een concreet probleem op te lossen. Dat is in het kort waar iGEM, de _international Genetically Engineered Machine_-competitie, om draait. Ook Nederlandse teams doen al jaren mee met deze wedstrijd voor synthetische biologie.

Van het detecteren van bedorven voedsel tot de productie van biobrandstoffen – de inzendingen van de iGEM-teams bestrijken een groot gebied. In 2015 sleepte het team van de TU Delft de overwinning binnen met de ‘Biolinker’, een 3D printer die dunne laagjes bacteriën kan printen. Bacteriën vormen zelf dit soort biofilms en dat maakt ze veel minder gevoelig voor antibiotica. Door met de Biolinker deze biofilms te printen, testen onderzoekers eenvoudig of geneesmiddelen of andere stoffen de biofilm kunnen aanpakken. In 2014 had het team van Wageningen Universiteit succes met hun BananaGuard. In dit systeem reageren aangepaste bacteriën snel op de aanwezigheid van een voor bananenbomen desastreuze bodemschimmel en produceren vervolgens remmende stoffen om de schimmel te bestrijden.

Eén van de drijvende krachten achter iGEM is Randy Rettberg, directeur en mede-oprichter van de iGEM Foundation. Rettberg heeft een achtergrond in computertechnologie en -architectuur. Hij werkte in de jaren zeventig aan ARPANET, een voorloper van het huidige internet. Daarna volgden banen bij IBM, Apple en Sun Microsystems. Sinds 2002 werkt hij als Principal Research Engineer bij het toonaangevende Massachusetts Institute of Technology (MIT), net buiten Boston. Rettberg was onlangs op bezoek in Amsterdam voor het Synergenene forum over de maatschappelijke kanten van synthetische biologie. NEMO Kennislink sprak hem tijdens de koffiepauze.

Hoe raakte je geïnteresseerd in synthetische biologie?
“Na bijna dertig jaar computers ontwerpen en bouwen vond ik dat de informatierevolutie begon te stagneren. We hadden fantastische doorbraken mogelijk gemaakt en enorme groei gezien, maar de innovatie zat er wel zo’n beetje op. Het werd vooral een echte bedrijfstak waarin het draait om grote bedragen en grote volumes. Dat vond ik niet meer zo interessant. Via een vriend van me, Tom Knight, kwam ik terecht bij MIT waar ik ooit studeerde. Tom is net als ik computeringenieur, maar je kunt hem ook gerust de grondlegger van de synthetische biologie noemen. Samen vroegen we ons af of we een computer konden bouwen met biologische onderdelen en bouwstenen.”

Vanwaar die interesse in levende systemen?
“Het ging ons primair om de technologie van de cel. Hoe een cel al die stoffen produceert. We wilden dat begrijpen en vooral gebruiken. Ik ben echt een ingenieur wat dat betreft. Toen ik bij MIT ging werken had ik ook scientist op m’n kaartje kunnen laten zetten, maar ik koos bewust voor engineer. Ik wil dingen bouwen.”

Maar zodra je gaat bouwen met iets dat leeft, gaan er andere krachten spelen.
“Klopt en dat komt vooral omdat we de definitie van leven zo belangrijk vinden. Dat maakt het ingewikkeld, met name omdat die geen kraakheldere definitie hebben. En omdat we niet al het leven als even waardevol beschouwen.”

Hoezo maakt dit alles ingewikkeld?
“Zodra het over biologie gaat, over leven, komt het dichtbij. We betrekken alles meteen op onszelf, terwijl het hier over een heel ander niveau gaat. We vinden het bijvoorbeeld niet kunnen dat je een hond doodt, maar een mug? Een irritante mug mag je best doodslaan. Daar ligt niemand wakker van. Een bacterie? Geen enkel probleem om die te doden. Integendeel, moeders leren hun kinderen dat het goed is om bacteriën te bestrijden. ‘Ga je handen wassen zodat die vieze bacteriën verdwijnen’ leren we allemaal. Over een virus denken we hetzelfde, maar dan lopen de meningen uiteen of dat wel leeft. Ook bij allerlei bacteriën kun je je dit afvragen, bijvoorbeeld als ze niet zelfstandig kunnen overleven. De hele discussie rond engineering life maakt het allemaal complex, terwijl het daar voor mij helemaal niet over gaat als we het hebben over synthetische biologie.”

Waar gaat het dan wel over?
“Voor mij zijn cellen fabrieken die een product maken. Dat concept wil ik gebruiken. Ik ben niet geïnteresseerd in het nabouwen van een levende cel. Sterker nog, ik wil cellen maken die in de verste verte niet lijken op een levende cel, die ook niet interacteren met levende cellen, die nauwelijks iets gemeenschappelijks hebben met levende cellen. Ik wil de cel als technologie gebruiken om dingen te maken die wij nodig hebben.”

Hoe is het idee van de iGEM competitie ontstaan?
“Het begon eigenlijk als middel voor onszelf om meer te leren over synthetische biologie. De beste manier om een nieuw vak te leren is door er les in te geven, want dan leer je van je studenten. Aan de eerste collegereeks namen zestien studenten deel en die werden in vier teams verdeeld.”

Het was dus meteen een wedstrijd waar de studenten zelf aan de slag gingen?
“Dit laat een groot verschil zien tussen hoe Europese universiteiten werken en hoe we op MIT studenten benaderen. In Europa is de professor de belangrijkste persoon. Hij of zij heeft de kennis en die wordt in de hoofden van de studenten gepompt. Op MIT zijn de studenten de belangrijkste personen. Wij bieden ze een omgeving waarin ze hun vragen en ideeën vormen en uitvoeren. Als je studenten die ruimte biedt, doen ze er alles aan om datgene te leren wat ze nodig hebben. Je moet studenten uitdagen om zelf aan de slag te gaan en een wedstrijd is een fantastische manier daarvoor.”

Inmiddels is iGEM uitgegroeid tot een enorm evenement. Waarom is het zo populair?
“We hebben dit jaar al meer dan driehonderd teams vanuit de hele wereld die zich hebben aangemeld. Dat is fantastisch, zeker als je bedenkt dat het heel wat vraagt van die teams. Het kost ze minimaal een half jaar en ze moeten flinke bedragen bijeenbrengen voor de aanschaf van de biologische onderdelen en voor de vliegtickets naar de eindronde in Boston. Het is niet eenvoudig en dat is precies de bedoeling. Ons motto is: we maken het niet makkelijk, we maken het de moeite waard. Mensen houden van competitie.”