'Groenten en fruit immuun helpen maken voor plantenziekten'

march 25, 2019

Nanobioloog Peter Peters ontrafelt sinds 2015 met een eigen onderzoeksgroep aan de Universiteit Maastricht op Brightlands Maastricht Health Campus de werking van de menselijke cel. En dan met name de 3D structuur van de genproducten (eiwitten) in gezonde en zieke cellen. Essentiële kennis in de strijd tegen ziekten als kanker en tuberculose, maar hij zou ook graag met zijn instituut een bijdrage willen leveren aan de DNA revolutie in  land- en tuinbouwgewassen. Op de Brightlands Campus in Venlo zou hij graag willen starten met een nieuwe onderzoeksgroep. ‘We gaan meehelpen groenten en fruit immuun te maken voor plantenziekten.’

Mum 14 P.Peters_MG_9854.jpg

Genetische modificatie. De woorden alleen al zijn jammer genoeg voldoende om de tegenstanders van het bewerken van voedsel in de gordijnen te jagen. ‘Er zijn zelfs politici die roepen dat ze geen aardappels zullen eten met DNA erin’, smaalt professor Peter Peters (foto), opgegroeid op een boerenbedrijf in Midden-Limburg. ‘Hoe grappig is dat? In elk gewas zit DNA. Ze zullen DNA-modificatie bedoelen, maar dan nog roepen ze onzin. De wilde aardappel is niet voor consumptie geschikt.

Alles wat wij op ons bord krijgen, is ooit veredeld, en na vele kruisingen zijn ongewenste eigenschappen uit gewassen verdwenen. Vaak was dat een langdurig en kostbaar proces. Naast de klassieke veredeling wordt de laatste jaren steeds vaker genetische modificatie toegepast om gewassen resistent te maken tegen ziekteverwekkers. 

Virussen, bacteriën en schimmels

Noodzakelijk, want de wereldbevolking groeit en we gebruiken nu te veel gewasbeschermingsmiddelen. ‘Precies, en dan helpt het enorm als je de gewassen zo kunt telen dat ze nauwelijks meer aangetast worden door ziekten. En juist dat kunnen we realiseren door het DNA van de zaden en later dus de gewassen te beschermen tegen virussen bacteriën en schimmels.’

De gedachte is bepaald niet nieuw. Al meer dan veertig jaar speuren wetenschappers naar manieren om het DNA van mensen, dieren en planten te beïnvloeden. Om de vorderingen te beschrijven is een middelgrote encyclopedie te klein, maar Peter Peters wijst op een recente ontwikkeling die zonder overdrijving revolutionair is: CRISPR-Cas technologie. Een methode waarmee DNA met ongekende precisie gemodificeerd kan worden. Men spreekt dan ook niet meer van genetische modificatie maar van ‘genoom editing’. De Wageningse microbioloog  John van der Oost heeft er recent de Nederlandse Nobelprijs (Spinoza prijs) voor ontvangen. ‘In Azië  en de VS wordt er al volop aan gewerkt, gelukkig mogen wij volgens minister Schouten in Nederland nu ook experimenteren. Met CRIPR-Cas is het mogelijk om de plantencellen te wapenen tegen schadelijke pathogenen en andere parasieten zoals nematoden en insecten. Heel gericht en precies in het relevante stukje DNA. In de bestrijding van ziekten zijn inmiddels de eerste verbluffende resultaten geboekt. Wetenschappers, mijzelf incluis, verwachten hier heel veel van.’ 

3D-structuur

Vanzelfsprekend volgt Peter Peters de ontwikkelingen met zijn team op de voet. Juist omdat hij zich in Maastricht bezighoudt met het in beeld brengen van de 3D-structuur van eiwitten in een cel. Wij hebben van onze ouders 20.000 genen gekregen die elk coderen voor een uniek eiwit met een unieke 3D structuur. Ken het gedrag en de eigenschappen van de eiwitten en de deur staat open naar revolutionaire therapieën enkel door ‘kleine’ ingrepen in het DNA waardoor pathogenen geen kans krijgen. ‘Zie het als een slot en een sleutel. Door het slot iets aan te passen, past de sleutel niet meer en komt de indringer niet meer binnen. Dat geldt voor de menselijke en dierlijke cellen, maar zeker ook voor cellen van onze voedselgewassen.’ 

CGV DSC_7390 (Large).jpg

Veredeling

Waarmee we belanden in Venlo, in het hart van EU’s  grootste aaneengesloten tuinbouwgebied waar hoogwaardige tuinbouwgewassen worden geteeld in zeer moderne kassencomplexen en in buitenteelten. ‘Samen met veredelingsbedrijven’, vult Peter Peters aan. ‘Vrijwel niemand weet dat tweederde van alle zaden in de wereld in Nederland ontwikkeld worden.

Nergens is er zo veel kennis op zo’n klein gebied te vinden. Het is daarom de meest logische plek om in te haken op de nieuwe ontwikkelingen in genoom editing. Op en rond Greenport Venlo zijn kennis en kunde geconcentreerd met universitaire en hbo-instellingen. En met faciliteiten en innovatieve bedrijven op en rond de Brightlands Campus. En dan is er nog ons M4I-instituut aan de Brightlands Campus in Maastricht waar we diepgaand cel-,  DNA- en eiwitonderzoek doen. De crossover ligt voor de hand.’ 

M4I-instituut

Het zou mooi zijn om op korte termijn met Venlo en ons M4I-instuut een eerste stap te zetten in deze ‘groene en duurzame’ teelt van gewassen. ‘Een op plantenpathogenen gerichte onderzoeksgroep die nauw gaat samenwerken met leidende bedrijven in zaadveredeling die het onderzoek gaan co-financieren, co-programmeren en een eigen onderzoeker gaan stationeren bij M4I. Het eerste onderzoeksgebied kan ik zo bedenken: ‘we starten met verwelkingsziekte, een veel voorkomende plantenziekte die onder andere voorkomt bij de teelt van tomaat en aardbei in kassen. De schimmel verspreidt zich tijdens het snoeien en dringt via de wortels binnen en verstoort de sapstroom. De zieke en dode planten moeten verwijderd worden en de bodem moet worden ontsmet hetgeen grote bedrijfsschade betekent. In de aardappel zijn reeds resistentiegenen geïdentificeerd tegen deze ziekteverwekker. Wij gaan de 3D-structuur op nano-niveau ophelderen van de schimmel waarmee we door minuscule genetische aanpassing de tomaat en aardbei immuun maken.’ 

Duurzaam

Bedrijfseconomische winst, maar ook aanzienlijke milieuwinst, wil Peter Peters nog benadrukken. ‘Op het land en in de kas hoeven veel minder milieubelastende bestrijdingsmiddelen gebruikt te worden. Een mooie stap op weg naar duurzame landbouw. Hopelijk heeft genoom editing bij  mensen geen negatieve klank meer. De voordelen zijn legio en je wordt er als mens niet ziek van. Het is de toekomst van de land- en tuinbouw en het nieuwe wapen in de strijd tegen ernstige plantenziekten.’

Fotograaf Peter Peters: Sacha Ruland
  overview news & events