Als het aan het bedrijf Colossal ligt, stampen er spoedig weer wolharige mammoeten op aarde rond. En wie de gelikte bedrijfswebsite bekijkt, zou zomaar kunnen denken dat het een gelopen race is. Maar is dat wel zo?

Colossal is géén studentikoze start-up. Het bedrijf is opgericht door Harvard-professor George Church, een topwetenschapper op het gebied van genetica. Church wordt bijgestaan door tal van andere onderzoekers én – ook niet onbelangrijk – een aantal grote investeerders. Samen zijn ze voornemens om binnen tien jaar de wolharige mammoet terug te brengen in het Arctisch gebied. Niet zozeer als bezienswaardigheid, maar om dat gebied grondig te transformeren. En wel zo dat het beter in staat is om klimaatverandering het hoofd te bieden (zie kader).

Mammoetsteppe
In de tijd van de mammoeten zag het Arctisch gebied er heel anders uit dan nu. Er was sprake van een zogenoemde ‘mammoetsteppe’, die bedekt was met graslanden die gretig koolstof opnamen. Permafrost deed zijn naam nog echt eer aan en ontdooide vrijwel nooit. Heel anders is het vandaag de dag; de steppe heeft plaatsgemaakt voor toendra en taiga en door een razendsnelle opwarming van het Arctisch gebied begint ook de ooit permanent bevroren grond te ontdooien. Het leidt tot het vrijkomen van krachtige broeikasgassen – zoals methaan – die ervoor zorgen dat de aarde nog verder opwarmt. En zo vergroot de ontdooiende permafrost ons klimaatprobleem. Reden genoeg om er alles aan te doen om de resterende permafrost bevroren te houden. En de wolharige mammoet kan daarbij helpen, zo stelt Colossal. En wel door de mammoetsteppe te herstellen en al grazend en rondstampend de permafrost te behoeden voor ontdooiing.

Hoe werkt het?
De gelikte bedrijfswebsite van Colossal lijkt ons een waterdicht plan voor te schotelen, waarbij de daadwerkelijke creatie van een wolharige mammoet bijna een formaliteit lijkt. “Het terugbrengen van de wolharige mammoet is niet slechts een theorie,” zo meldt de site. “Het is een wetenschap die George Church en zijn lab ontwikkeld en onder de knie heeft.” En vervolgens wordt in slechts enkele zinnen uitgelegd hoe Church en collega’s de wolharige mammoet terug gaan brengen. Het begint allemaal met de celkern van een Aziatische olifant. Deze herbergt het volledige genoom van de olifant. En dat genoom komt voor maar liefst 99,6 procent al overeen met dat van de wolharige mammoet. Het betekent dat er – om een wolharige mammoet te verkrijgen – slechts aan 0,4 procent van het genoom geknutseld hoeft te worden. En daarvoor gebruiken de onderzoekers de vrij nieuwe gentechnologie CRISPR-Cas9. Met behulp van deze technologie wordt de 0,4 procent van het Aziatische olifant-DNA dat niet overeenkomt met dat van de wolharige mammoet, verwijderd en vervolgens vervangen door DNA van de mammoet. Het resulteert in een celkern die zowel genetisch materiaal van de Aziatische olifant als van de wolharige mammoet herbergt. Die celkern wordt in de ontkernde eicel van een Aziatische olifant geplaatst, waarna de eicel bloot wordt gesteld aan elektrische pulsen om bevruchting te simuleren. Daarop begint de eicel zich te delen en groeien en ontstaat een embryo. Dit embryo wordt in een draagmoeder – een Afrikaanse olifant – geplaatst. En als alles volgens plan gaat, bevalt die Afrikaanse olifant 18 tot 22 maanden later van een wolharige mammoet.

Haalbaar?
De mensen achter Colossal hebben er duidelijk goed over nagedacht. Maar is het ook echt mogelijk om op deze wijze een wolharige mammoet te creëren? Dr. Bernard Roelen, ontwikkelingsbioloog aan de Faculteit Diergeneeskunde van de Universiteit Utrecht, kan er kort over zijn. “Ik denk het niet.” Dat heeft allereerst te maken met het feit dat de CRISPR-Cas9-technologie nog in de kinderschoenen staat. “En die technologie is cruciaal in de plannen van Colossal.”

CRISPR-Cas9
CRISPR-Cas9 is een technologie die wetenschappers in staat stelt om specifieke genen in levende cellen uit te schakelen of stukjes DNA uit cellen te verwijderen en te vervangen door alternatief DNA. “In dit geval worden specifieke genen op het genoom van de Aziatische olifant die niet overeenkomen met die van de wolharige mammoet dus vervangen.” En wel door genen van de wolharige mammoet. Dankzij goed bewaard gebleven resten van de wolharige mammoet zijn onderzoekers er eerder al in geslaagd het genoom van deze uitgestorven soort te sequencen. “En het genoom van de Aziatische olifant is ook in kaart gebracht, dus we weten waar de verschillen zitten.” Het probleem is echter dat er nogal wat verschillen zijn. “0,4 procent verschil lijkt misschien mee te vallen, maar het betekent dat er duizenden genen afwijken,” vertelt Roelen. “En die moet je dus in één cel allemaal vervangen.” Het zou een ongeëvenaarde prestatie zijn. Want hoewel onderzoekers in het lab al jarenlang met CRISPR-Cas9 werken, wordt in al die experimenten eigenlijk altijd maar één gen per cel aangepast. “Duizenden cellen in één keer aanpassen is nog niet aan de orde.”

Olifanten
En dat is niet het enige obstakel dat Roelen ziet. Er is namelijk nog een cruciaal probleem: het plan van Church en collega’s leunt op Afrikaanse en Aziatische olifanten. “En werken met olifanten is niet eenvoudig.” Dat begint al met het verkrijgen van eicellen. “Hoe kom je daaraan? Runderen of koeien kun je behandelen met hormonen om eicelrijping te stimuleren, maar dat is bij olifanten een stuk lastiger. Ook kun je niet zo gemakkelijk bij de eierstokken komen. Ik zie het dan ook niet gebeuren dat ze voldoende eicellen kunnen verzamelen.” En dan moeten de embryo’s ook nog eens terug worden geplaatst in een Afrikaanse olifant. “Dat betekent dat die olifant daarvoor ontvankelijk moet zijn en dat het moet lukken om het embryo te implanteren. Bij mensen en runderen is de kans dat de implantatie slaagt, ongeveer 30 procent. Bij olifanten zal dat ook zoiets zijn.” Al die uitdagingen samen, resulteren er dan ook ongetwijfeld in dat het ergens in het proces – van het verkrijgen van de eicel tot daadwerkelijke implantatie van de genetisch gemanipuleerde embryo’s – regelmatig fout gaat. “Dat betekent dat je heel veel olifanten nodig zult hebben om succes te boeken.” En ook die liggen niet voor het oprapen. Zeker niet als we het over de draagmoeders hebben. “Afrikaanse olifanten zijn heel lastig in gevangenschap te houden.”

Stunt
En zo gaan achter het fraaie verhaal van Colossal nogal wat hobbels schuil. Church moet dat als geen ander weten, maar lijkt de hobbels op de bedrijfswebsite vakkundig te hebben weggepoetst. “Voor mij voelt het toch meer als een soort stunt,” stelt Roelen. “Hij schudt de zaken graag een beetje op. Tegelijkertijd moet je – vind ik – ook oppassen dat genwetenschap en -technologie niet te boek komen te staan als iets waar je vooral rare dingen mee kunt doen. Want dat kan ten koste gaan van alle mooie dingen die we ermee kunnen bewerkstelligen.”

Voor nu lijken de plannen van Church weinig kans van slagen te hebben. Toch wil dat niet direct zeggen dat de wolharige mammoet voorgoed uitgestorven blijft; het lijkt – ook gezien de grote stappen die er momenteel in de genetica worden gezet – een kwestie van tijd voor iemand erin slaagt om de wolharige mammoet terug te brengen. “Dat gaat waarschijnlijk toch wel een keertje gebeuren. Het is tenslotte een heel knuffelbaar idee, zo’n wolharige mammoet.” Maar veel meer is het ook niet, zo vindt Roelen. “Wat moet je met zo’n mammoet? Persoonlijk zou ik er blijer van worden als we de inspanningen en het geld zouden gebruiken om bestaande soorten te behouden.”

De mammoet terugbrengen, is dus nog niet zo eenvoudig. Maar stel dat het – tegen alle verwachtingen in – toch zou lukken. Zou de mammoet dan daadwerkelijk bij kunnen dragen aan het oplossen van ons klimaatprobleem? Je leest het morgen op Scientias.nl!