Liveblog Nobelprijzen: dit gaan we uitzoeken

7 Oktober, dag 3: Knippen en plakken in DNA

De Nobelprijs voor Scheikunde is voor NEMO Kennislink gefundenes Fressen. Het nu door het Nobelcomité gelauwerde, en razendsnel voortschrijdend onderzoek naar CRISPR-Cas is immers de reden achter de zogeheten DNA-dialoog, waarin NEMO Kennislink participeert. Het is een voorbeeld van een technologische ontwikkeling met mogelijk ingrijpende maatschappelijke gevolgen – of in ieder geval leeft het idee dat dit kan gebeuren. Van gemodificeerde gewassen tot designerbaby’s, met CRISPR-Cas opent zich mogelijk een heel nieuwe manier van het oude streven om de natuur naar onze hand te zetten. Daarom dat de DNA-dialoog is ontwikkeld om aan de Nederlandse bevolking te vragen hoe zij daar over denken.

Toch maakt Renée Moezelaar, redacteur Scheikunde, vooralsnog een pas op de plaats. “Het is echt een nieuwe technologie, en het is nog onduidelijk wat er allemaal mee kan. De twee gelauwerde onderzoekers Jennifer Doudna en Emmanuelle Charpentier winnen de prijs op basis van onderzoek dat ze in 2012 publiceerden. Voor Nobelprijs-begrippen is dat snel. Kijk naar de winnaar van de Nobelprijs voor Natuurkunde Roger Penrose. Die is bijna 90.” Maar juist dát de prijs zo snel wordt toegekend, kan mede te maken hebben met de maatschappelijke impact. Doudna zegt het met gevoel voor effect, in een interview met NRC Handelsblad: “Als je een stap terug doet, dan zie je dat deze technologie mensen in staat stelt om hun eigen evolutie te veranderen.”

Designerbaby’s

De stap tussen wetenschap en levensbeschouwelijke vragen is klein. Wie zijn wij? Dat we het hoogtepunt zijn van de goddelijke schepping, is voor velen al lang twijfelachtig. We zijn gewend geraakt aan toeval – de evolutie is een toevallige recombinatie van genen, en sommige zijn daarbij meer succesvol dan andere. Maar wat als die evolutie niet langer toeval is, maar naar eigen inzichten aan te passen? Spelen wij dan zelf voor God? De DNA-dialoog organiseert daarom ook een avond met gasten van verschillende levensbeschouwingen. Moezelaar acht het zeker mogelijk dat existentiële en maatschappelijke vragen meespelen in de toekenning. “De techniek behelst de mogelijkheid om een specifiek deel van het DNA weg te knippen. Daarnaast is het ook mogelijk om er een andere DNA-code voor in de plaats te zetten. Daarmee verander je dus erfelijke eigenschappen. Dat is beslist ingrijpend.”

“In theorie zou je hiermee bijvoorbeeld erfelijke aandoeningen als het ware kunnen wegknippen. Maar in de praktijk is het niet zo makkelijk. Vaak spelen vele genen een rol bij aandoeningen of eigenschappen, en ook op een manier die we vaak nog nauwelijks begrijpen. Probeer dan maar eens uit te vinden wat je weg moet knippen. Toch is CRISPR-Cas9 in de praktijk al wel gebruikt, bijvoorbeeld in een experimentele behandeling van sikkelcelziekte. Maar dan gaat het om ziekten waar maar één of enkele genen bij betrokken zijn.”

6 Oktober, dag 2: Zwarte gaten

Ik tref redacteur Astronomie en Natuurkunde Roel van der Heijden verheugd aan. De Nobelprijs voor de Natuurkunde is immers toegekend aan onderzoek naar de meest fascinerende objecten in het universum: zwarte gaten. En meer dan dat: één van de laureaten blijkt hij vorig jaar te hebben geïnterviewd voor NEMO Kennislink. De wis- en natuurkundige Roger Penrose, een charismatisch onderzoeker en originele geest. “Een man die aan zo veel theorieën heeft bijgedragen – niet alleen aan zwarte gaten, maar ook de oerknal. En die zich daarnaast met allerhande theorieën bemoeide, zoals de quantummechanica en snaartheorie. Ik vroeg hem hoe hij dat voor elkaar krijgt, en zijn antwoord was eigenlijk even simpel als helder: ik vind alles interessant.” Een man die een onmogelijke, Escher-achtige driehoek heeft getekend. Maar die ook de wiskunde inzet voor vele praktische toepassingen.

Ik denk meteen aan het renaissance-ideaal van de homo universalis, de breed ontwikkelde persoon – de mens die over zijn eigen vakgebied heen kijkt. Moet daar niet veel meer ruimte voor zijn in onze moderne universiteiten? Maar Roel tempert mijn enthousiasme enigszins. “Ja, maar kan dat nog wel? De natuurkunde is zo gespecialiseerd geworden… En er zijn maar weinigen zo geniaal en creatief. Maar zijn grondhouding is voor de beoefening van wetenschap wel heel belangrijk. Hij vraagt zich bij alles af: ‘ja, maar is dat wel zo?’”

Penrose ontvangt de prijs omdat hij laat zien dat zware sterren kunnen instorten tot zwarte gaten, die fascinerende, alles verslindende objecten waarbinnen de normale wetten van de natuur niet langer meer gelden. “Zwarte gaten bestonden in de jaren zestig alleen op papier, als de noodzakelijke mathematische uitkomst van de algemene relativiteitstheorie. Penrose liet zien dat ze er ook ‘in het echt konden bestaan’, bijvoorbeeld door sterren die zó zwaar zijn dat ze door hun eigen gewicht imploderen. Je kan bijna zeggen dat het opeens tastbaar werd”, aldus Van der Heijden. Rond diezelfde tijd deed de Nederlandse astronoom Maarten Schmidt de ontdekking dat ons diep in het heelal extreem heldere sterachtige objecten tegemoet schijnen. Later zouden dit de illustere zwarte gaten blijken te zijn.

Wereldfaam

Tastbaarheid of zichtbaarheid is bij zwarte gaten niet vanzelfsprekend – je kunt ze immers niet direct zien. De andere twee laureaten, Reinhard Genzel en Andrea Ghez, krijgen de prijs omdat ze na decennialange observaties van sterrenbewegingen konden bevestigen dat in het centrum van onze Melkweg zich een enorm zwart gat bevindt. Roel: “Ik denk dat de foto van het zwarte gat die vorig jaar is gepresenteerd, ook heeft bijgedragen aan de toekenning van de prijs aan onderzoek naar zwarte gaten.”

De spectaculaire foto – overigens van een ander zwart gat dan ontdekt door Genzel en Ghez – bracht radiosterrenkundige Heino Falcke van de Radboud Universiteit wereldfaam, en zette zwarte gaten onmiskenbaar hoog op de agenda. Roel: “Het maakt het tastbaar. Zwarte gaten waren altijd een puur theoretisch concept. Ik heb het ook even opgezocht: er is nooit eerder een Nobelprijs toegekend voor de algemene relativiteitstheorie, al raakt de relativiteitstheorie wel aan Nobelprijzen. Zeker aan die van de zwaartekrachtgolven.”

Een plaatje helpt. Maar waarom toch die fascinatie voor objecten die zich extreem ver weg bevinden? Roel: “Het is het meest extreme object dat er bestaat. Ongrijpbaar – aan de grens van wat we kunnen berekenen. En over de grens van waar we kunnen zijn.”

Ik herinner me hoe een wetenschapsfilosoof me ooit uitlegde dat zwarte gaten zo fascineren omdat ze een horror vacui zijn: ze zijn meer dan wetenschap; ze staan voor de existentiële angst dat alles wat is, ooit weer verdwijnt. Maar ze zijn zó ver weg, dat we onze angst veilig kunnen inruilen voor geboeidheid. “Zwarte gaten zijn gewelddadig”, vertelt Roel. Hij deelde op twitter een filmpje waarin de sterrenbewegingen zichtbaar zijn aan de hand waarvan Genzel en Ghez een zwart gat konden afleiden. “Je ziet dat één ster een scherpe bocht maakt. Door iets. Maar door wat?” Iets dat blijkbaar zó monstrueus is, dat het een volledige ster zomaar uit de bocht kan laten vliegen.

En toch, als argeloze lezer, die de huidige pandemie meer dan moe is, zakt de moed me een beetje in de schoenen. Gaat het met het virus dat Covid-19 veroorzaakt ook nog zo lang duren? Anne: “Wat voor de wetenschap ongelooflijk snel gaat, gaat voor de samenleving nooit snel genoeg. Maar wat er nu met medicijnonderzoek en vaccinontwikkeling rond corona gebeurt, is echt ongelooflijk. De ontwikkelingen gaan razendsnel. Daarin worden dan ook zo veel middelen beschikbaar gesteld.”

Overigens is er ook onderzoek gedaan naar een vaccin voor hepatitis-C, maar dat lijkt in Nederland gestaakt. Anne: “Dat is wel interessant om verder uit te zoeken, want het kan goed zijn dat het onderzoek is gestopt omdat in Europa proeven op mensapen zijn verboden – en chimpansees zijn, in onderzoek, de enige diersoort naast de mens die drager kunnen zijn van dit virus. Wat het nog moeilijker maakt is dat het virus niet buiten het lichaam te kweken is.”

Zo blijkt dat wetenschappelijk onderzoek al snel raakt aan maatschappelijke en ethische kwesties – verbindingen die je eerst niet zag. Nog zo’n vraag: in Nederland zijn er 28.000 mensen drager van hepatitis-C. Ze zijn besmettelijk, maar lang niet iedereen heeft symptomen of is ziek.. Hoe sporen we ze op?

Morgen staat de Nobelprijs voor de Natuurkunde op het programma. Ik bel dan met vakredacteur Roel van der Heijden.