‘Voordelen van RNA spuiten op de plant’

In planten kunnen we net als met Covid-19-vaccins RNA inbrengen om de productie van bepaalde eiwitten te stimuleren of te blokkeren.

Het Covid-19-virus is een RNA-virus. Het bestaat uit een streng RNA – het zusje van DNA – met een eiwitmantel. Het RNA bevat de code voor alle virusonderdelen. Dit wordt in onze lichaamscellen door de aanwezige machinerie afgelezen en vertaald in nieuw virus.

De Covid-19-vaccins van Pfizer en Moderna werken op eenzelfde manier. Ze bevatten kleine stukjes virus-RNA, die coderen voor het zogenaamde spike-eiwit. Na vaccinatie wordt door onze cellen het virus spike-eiwit geproduceerd. Ons lichaam reageert vervolgens op dit ‘vreemde’ eiwit met een immuunreactie. Zo bouwen we afweer tegen het virus op. Dit alles dankzij de enorme vooruitgang in de moleculaire biologie van de laatste tien jaar.

RNA inbrengen zonder plant genetisch te veranderen

In planten werkt dat net zo. In het laboratorium kunnen we via het inbrengen van RNA de productie van bepaalde eiwitten stimuleren of ook juist blokkeren (door anti-sense-RNA in te brengen). Eiwitten zijn betrokken bij de productie van allerlei hormonen en bij het aan- en uitzetten van genen. Het RNA wordt dan onder druk, via vacuüminfiltratie of met behulp van een plantenvirus ingebracht. Deze laatste methode is recent verder geoptimaliseerd waardoor we het RNA nu via een simpele gewasbespuiting op grotere schaal toe kunnen dienen.

Hiervoor wordt gebruikgemaakt van een planten-RNA-virus dat dusdanig is veranderd, dat het zich gemakkelijk door de plant verspreidt en zich vermeerdert zonder dat het schade aanricht. Door aan dit virus een extra stuk RNA mee te geven, wordt tegelijkertijd het gewenste eiwit geproduceerd. Zo kunnen we dus door een bespuiting allerlei cruciale processen beïnvloeden zonder de plant genetisch te veranderen.

Geen langdurige veredeling en kostbare toelating

Dit heeft grote voordelen voor de commerciële toepassing, omdat hier geen langdurig veredelingstraject en kostbare toelatingsprocedures voor nodig zijn. Voor veel groei- en ontwikkelingsprocessen zijn de betrokken genen en eiwitten goed bekend. Die kunnen we nu heel gericht aan- of juist uitzetten.

Mooie voorbeelden zijn planten die dankzij de bespuiting een meer gedrongen groei vertonen (geschikt voor Vertical Farming), beter bestand zijn tegen droogte, resistent zijn tegen ziekten of sneller in bloei gaan. RNA-behandelingen na de oogst zouden de bewaarbaarheid en koude tolerantie kunnen verbeteren of rijping en veroudering kunnen vertragen. Een veelbelovende groene technologie om groei, ontwikkeling en naoogstkwaliteit nog beter af te stemmen op de wensen van telers, handel en consumenten.