Kanker te
lijf met
natuurlijke
afweer
Gat in de ozonlaag steeds alarmerender
Wetenschap
Planten slaan
metalen op uit
vuile grond
Elektriciteit
uit ethanol
Paddestoelen
radioactief
Hoog in de dampkring
bliksemt het soms ook
Wetenschap op groot
formaat in Omniversum
Gedeelde genen probleem bij genezing erfelijke ziekten
DINSDAG 26 OKTOBER 1993
162
LONDEN SUSAN WATTS
THE INDEPENDENT
Planten die waardevolle meta
len uit de bodem kunnen 'filte
ren', kunnen in de nabije toe
komst mogelijk een lucratieve
oplossing bieden voor de zuive
ring van vervuilde grond.
Lood dat jarenlang door op
loodhoudende benzine rijdende
auto's in de bermen is ge
sproeid, kan door doeltreffende
beplanting uit de grond worden
'opgezogen'. De Amerikaanse
chemie-gigant Dupont wil deze
biologische techniek gaan ge
bruiken om de zwaar vervuilde
terreinen rond metaalindustrie-
Bepaalde plantesoorten, de zo
genaamde 'hyper-accumula
tors', kunnen duizend keer
meer metaal opslaan dan gewo
ne planten. Zo bestaat het
melksap van de Sebertica acu
minataeen boom die van na
ture op metaalrijke grond
groeit, voor elf procent uit nik
kel. Het is mogelijk uit deze bo
men nikkel te tappen, zoals uit
andere bomen rubber worden
getapt.
Wanneer de bovenste vervuilde
grondlaag tot ongeveer een me
ter diepte wordt afgegraven, le
vert dat per hectare zo'n 3.000
ton met metalen vervuilde aar
de op. Na droging bevat deze
grond ongeveer 20 procent me
taal, een concentratie die te ver
gelijken is met in de mijnbouw
geëxploiteerde afzettingen.
Het afval- en rioolslib van grote
steden in geïndustrialiseerde
landen bevat metalen zoals
zink, koper, magnesium en cad
mium, die door drie plantesoor
ten een nauwe verwant van
alyssum, een alpine boerenkers
Thlaspien een noordelijke
steenkers kunnen worden
opgeslagen.
Het onderzoek naar het moge
lijke gebruik van 'hyper-accu
mulators' wordt gedeeltelijk
door het Amerikaanse leger ge
financierd.
VERTALING: MARGREET HESLINGA
LEEUWARDEN NICO HYLKEMA
Sao Paulo, de rijkste staat van
Brazilië, wil binnen 15 jaar een
vijfde van zijn elektriciteit uit
rietsuiker halen. De eigenaren
van de alcoholdistilleerderijen
en de staatsregering hebben
daartoe een overeenkomst ge
sloten. In Brazilië heeft men de
nodige ervaring opgedaan met
het dorsen en fermenteren van
suikerriet om daaruit ethanol te
distilleren. Het overblijfsel is
een soort pulp, dat men ver
brandt in hoge druk stoomtur
bines om elektriciteit te produ-
Dat laatste gebeurt tot nu toe
erg inefficiënt en was hooguit
voldoende om de distilleerderij
en te voorzien van stroom. Nu
hebben de eigenaren evenwel
getekend voor de leverantie van
stroom aan het net tot 3.000
megawatt binnen vijftien jaar.
Nu is dat 200 megawatt. Met
gasturbines kunnen de distil
leerders, volgens hun zeggen, in
de toegezegde hoeveelheid
voorzien. De verwachte behoef
te van de staat Sao Paulo schat
men op 15.000 megawatt.
DEN HAAG HERMAN DAMVELD
Na het ongeluk met de kerncen
trale inTsjernobyl, in 1986,
sloeg in Duitsland meer radio
activiteit neer dan in Neder
land. Terwijl paddestoelen in
Nederland nauwelijks nog ra
dioactieve sporen bevatten, zijn
ze in Zuid-Duitsland nog steeds
ernstig radioactief besmet. De
radioactieve belasting is er tien
keer zo hoog als maximaal toe
laatbaar volgens de normen van
de Europese Gemeenschap, al
dus het Bondsagentschap voor
Stralenbescherming(BfS).
Sinds het Tsjernobyl-ongeluk is
de besmetting met de radioac
tieve stof cesium nauwelijk te
ruggelopen. Paddestoelen ne
men deze stof gemakkelijk op,
evenals zware metalen als kwik
en cadmium. Dat kan bij grote
hoeveelheden de nieren be
schadigen. Daarom beveelt het
BfS aan niet meer dan 200 tot
250 gram paddestoelen per
week te eten.
Bliksemontladingen komen ook op zeer grote hoogte voor maar naar
hun oorsprong is het nog gissen. foto kema arnhem
Onweer speelt zich af in de on
derste laag van onze damp
kring. Maar 50 tot 100 kilometer
boven hel aardoppervlak treden
soms ook enorme lichtflitsen op
die het meest lijken op zware
ontladingen.
Voor het eerst werd daarvan in
1886 melding gemaakt, aldus de
geofysici Davis Sentman en Eu
gene Wescott van het Geofy
sisch Instituut in Alaska in het
blad 'Aviation Week Space
Technology'. Het duo werd op
het fenomeen gewezen door
een onderzoeksteam van NASA
aan boord van één van de 'vlie
gende laboratoria'.
Op 8 juli van dit jaar was men
op een hoogte van 13 kilometer
bezig met het doen van metin
gen en het maken van foto's
buien boven Midden-Amerika.
Op foto's, gemaakt met een 'fis-
heye'camera, waren enkele
kortdurende maar gigantische
lichtflitsen zichtbaar.
,,In tegenstelling tot de gangba
re, heel nauwe ontladingsbui
zen van bliksems in de tro
posfeer zijn deze veel diffuser",
zegt Sentman. „Maar ze zijn gi
gantisch groot. Ze bestrijken
een volume van 1.000 kubieke
kilometer of meer. Ze strekken
zich uit van de stratosfeer, via
de mesosfeer helemaal tot in de
onderlagen van de ionosfeer."
Ze lijken in een zeker verband
te staan met de zware onweers
buien omdat ze daar pal boven
verschenen.
Dit wordt onderschreven door
Sentman en Wescott die begin
augustus met soortgelijke appa
ratuur een eigen kort onderzoek
startten. Wescott maakte twee
weken later bekend dat tijdens
enkele hevige onweersbuien
binnen een kwartier 19 reuzen-
ontladingen werden vastgelegd;
gemiddeld op elke 300 gewone
bliksemontladingen één grote
'boven-stratosferische'. De
meest voorkomende vormen
zijn langgerekte kegels en meer
bolvormige structuren.
Inmiddels zijn andere onder
zoeksteams gedoken in film- en
fotomateriaal dat in voorbije ja
ren van de atmosfeer bij nacht
is gemaakt en nu worden de
reuzenontladingen bij bosjes
gevonden. Grote vraag is welk
mechanisme hieraan ten
grondslag ligt.
Gezien de relatie met zware on
weersbuien beneden zou het
om ontladingsverschijnselen
gaan, zoals bliksem, maar dan
over een veel groter volume.
Dat zou gepaard moeten gaan
met chemische veranderingen
in de betreffende luchtlagen en
men treft voorbereidingen om
die aan te tonen.
Andere onderzoekers menen
dat de verschijnselen meer lij
ken op ontladingen zoals in
neonbuizen. Ook is een theorie
geopperd dat de oorsprong ge
zocht moet worden in grote
hoeveelheden deeltjes die ener
gie opnemen van ultraviolet
licht of van röntgenstraling, bei
de afkomstig van de zon. NASA
is verzocht om geld voor een
nader onderzoek.
De 30-jarige Utrechtse biologe Lianne Balemans heeft in
drie jaar onderzoek met cavia's een verfijnde behandel
methode van kanker ontwikkeld. Het diermodel is nog
niet op mensen uitgetest en uiteindelijk moeten ethische
commissies of patiënten beslissen of de methode, waar
op ze onlangs promoveerde in Utrecht, mag worden toe
gepast.
UTRECHT XANDRA FEUE
GPD
Binnenkort gaat ze voor twee
jaar op kosten van de EG bij het
Duitse Kankeronderzoekcen
trum DKFZ in Heidelberg aan
de slag. Ze richt zich op de
functie van witte bloedcellen bij
behandeling van huidkanker.
Artsen en onderzoekers zijn
de laatste jaren somber ge
stemd over een doorbraak in
het kankeronderzoek via be
staande methoden als opereren,
chemotherapie of bestraling.
Daarmee kan iets minder dan
50 procent van de patiënten
worden genezen. „De opvatting
heerst dat er weinig nieuws
meer te verwachten valt", aldus
prof. W. den Otter, hoogleraar
experimentele pathologie aan
de universiteit in Utrecht. Daar
om wilde hij doorgaan met de
resultaten van immuuntherapie
die door experimenten met die
ren (en soms bij mensen) zijn
behaald.
De immuuntherapie stimu
leert het natuurlijk afweersys
teem tegen 'onnatuurlijke' stof
fen. Centrale rol speelt interleu-
kine-2, een eiwit dat afweerre-
Biologe Lianne Balemans.
acties in het lichaam stimuleert.
De Amerikaanse wetenschapper
Rosenberg testte interleukine-2
op opgegeven kankerpatiënten.
In een aantal gevallen werd de
groei van de tumor geremd,
maar de behandeling leidde ook
tot ernstige bijverschijnselen
omdat Rosenberg grote hoe
veelheden van de stof in het
bloed toediende. Daardoor
groeide het idee met de im
muuntherapie het kankerge
zwel lokaal aan te pakken: inter-
leukine-2 louter toe te dienen
op de plaats van het gezwel.
Daarmee is Balemans in haar
onderzoek doorgegaan.
De Wetenschap is er nog niet
achter hoe het komt dat een
kankergezwel het menselijk af
weersysteem onderdrukt. Bale
mans injecteerde cavia's zodat
de dieren in korte tijd een kan
kergezwel kregen met uitzaaiin
gen in de lymfeklieren. Bale
mans diende de cavia's daarna
cyclofosfamide toe (een chemi
sche stof die cellen doodt)
waardoor de onderdrukking van
het immuunsysteem stopte.
Vervolgens gaf ze de cavia's
peg-il-2 (interleukine-2 waar
aan een chemische stof is ge-
foto annette vluc
koppeld zodat het langer in de
bloedbanen blijft) waardoor het
immuunsysteem werd geacti
veerd. Bij enkele cavia's ver
dween het gezwel volkomen.
„Door het eigen afweersys
teem op de plaats van het ge
zwel niet meer dan een zetje te
geven", verduidelijkt de onder
zoekster. Ze ontdekte ook dat
deze methode alleen maar
werkt wanneer het oorspronke
lijk gezwel wordt aangepakt. Bij
uitzaaiingen boekt de methode
geen resultaat meer.
De ozonverdeling boven Antarctica, opgenomen dooreen weersatelliet.
Over weinig milieu-onderwerpen is de
laatste tien jaar zoveel gezegd, geschre
ven en geconfereerd als de ozonlaag op
10 tot 50 kilometer hoogte boven de aar
de. Wat in miljoenen jaren aan tere be
scherming tegen het onbarmhartige, ul
traviolette zonlicht werd opgebouwd,
lijkt nu in recordtijd voor een deel te
worden afgebroken.
Hoofdverdachte: de mens met zijn
chemische gesjoemel. Een jaar of tien
geleden werden de eerste alarmerende
berichten de wereld ingestuurd over een
'ozongat' (een tekort) dat bezig was te
ontstaan boven de continentale ijskap
pen van Antarctica. Dit bleek onder
meer uit satellietmetingen. Jaren van on
derzoek volgden en de ironie wil dat de
groei van het 'gat' zo ongeveer gelijke
tred heeft gehouden met de intensiteit
van de onderzoekingen.
Meteorologen en geofysici uit de VS en
Nieuw-Zeeland meldden begin oktober
nog lagere ozonconcentraties dan in
1992 toen men de (toenmalige) recordte
korten toeschreef aan chemische reac
ties door atmosferisch stof afkomstig van
de Filippijnse vulkaan Pinatubo die van
af juni 1991 een serie zware uitbarstin
gen onderging.
Dit jaar is bovendien nog iets onver
klaarbaars opgetreden: de afname van
het stratosferische ozon zette veel eerder
in dan 'gebruikelijk'. De extreem lage
temperaturen (tot wel -80 graden) in de
polaire stratosfeerwolken ('ijswolken'),
die in de tweede helft van september
heersen wanneer op het zuidelijke half
rond het voorjaar aanbreekt, spelen een
belangrijke rol bij de chemische afbraak
van ozonmoleculen.
Maar dit jaar begon de neerwaartse
tendens al medio augustus. „De feiten
zijn dat het oppervlak waar de grote te
korten optreden, in vergelijking met
1992 is gegroeid van 22 tot 24 miljoen ki
lometer", zegt dr. H. Kelder, hoofd van
de afdeling Ozon-onderzoek van het KN
MI. „Met ozonsondes is aangetoond dat
in dat gebied in een atmosferische tus
senlaag tussen 14 en 19 kilometer hoogte
nagenoeg alle ozon is verdwenen."
Kelder: „De schattingen van de hoe
veelheden nog in de atmosfeer aanwezig
vulkaanstof lopen uiteen van 80 tot 30
procent van het totaal dat in 1991 door
de Pinatubo werd geproduceerd. Wat
ontbreekt zijn voldoende nauwkeurige
satellietmetingen om daar uitsluitsel
over te kunnen geven. Maar na een paar
jaar zou het vulkaanstof toch zo langza
merhand moeten zijn verdwenen."
Wetenschappelijke ontdekkin
gen, opmerkelijke vondsten en
belangrijke uitvindingen vor
men de ingrediënten voor de
nieuwe spektakelfilm 'De Ont
dekkers' in het Haagse ruimte
theater Omniversum. Is de keu
ze een nogal willekeurige: we
reldreiziger Magelhaen, NASA-
wetenschapper Ellen Stofan,
dolfijnenkenner Louis Herman
en uitvinder Isaac Newton be
horen tot de uitverkorenen, ze
worden wel onder één gemeen
schappelijke noemer gebracht.
En dat zijn de fascinerende
beelden die de Amerikaanse
producent Greg MacGillivray
heeft gemaakt om deze 'ontdek
kers' tot nieuw leven te wekken.
Bijvoorbeeld indrukwekkende
opnamen in Alaska van het
Noorderlicht ter ondersteuning
van Newton, die bij moeder
thuis met een driehoekig stuk
glas het 'breken' van wit licht in
het kleurengamma van infra
rood tot ultraviolet ontdekte.
Of de fraaie opnamen van de
doorsteek van de Atlantische
naar de Grote Oceaan die de
Portugese edelman Magelhaen
later een vernoeming van 'zijn'
zeestraat opleverde. Een
vreemd eendje in de bijt is het
9-jarige Spaanse meisje Maria
Sanz de Sautola die in 1879 in
de grotten van Altamira de im
ponerend in beeld gebrachte
muurschilderingen vond. Maar
daaraan zal het feit dat een deel
van de film de Expo '92 in het
Spaanse Sevilla opluisterde niet
vreemd zijn.
In het voorprogramma wordt de
'chaos-theorie' (kleine verande
ring, grote gevolgen) van weer
kundige I'd ward Lorenz in
beeld gebracht. En die film sluit
weer naadloos aan bij de gelijk
namige tentoonstelling die tot 6
maart 1994 in het aangrenzen
de Museon wordt gehouden.
Veel ziekten zijn erfelijk be
paald. De oorzaak hiervan is dat
in het erfelijk materiaal van de
mens, dat uit ongeveer 100.000
genen bestaat, grote fouten ge
slopen zijn. Wetenschappers
vermoeden dat niet minder dan
5.000 ziektes een dergelijke ach
tergrond hebben. Als de defec
ten echter bekend zijn, onstaan
heel nieuwe perspectieven voor
de behandeling van veel aan
doeningen, zoals gen-thera
pieën, waarbij de ziekmakende
genen vervangen worden door
gezonde. In dit kader is de ont
dekking door de kersverse No
belprijswinnaars Richard J. Ro
berts en Phillip A. Sharp van
enorme betekenis.
Zij hebben namelijk in 1977
aangetoond dat de opbouw van
de erfelijke massa veel gecom
pliceerder is <lan tot dan toe
werd vermoed. Nog halverwege
de jaren '70 waren deskundigen
van mening dat elk gen een sa
menhangend stuk in de lange
moleculen van het désoxyribo-
nucleïnezuur (DNZ) vormt, net
als een hoofdstuk in een boek.
Maar toen stelden Roberts en
Sharp los van elkaar vast, dat dit
beeld in werkelijkheid veel te
simpel is. De bij elkaar horende
informaties, die een gen vor
men, liggen namelijk vaak niet
'ordelijk' achter elkaar in een
'hoofdstuk', maar staan ver uit
elkaar in verschillende 'boeken',
die samen de bibliotheek van
het menselijke erfgoed vormen.
Ook voor de gentechniek,
waarbij met behulp van bacte
riën aan wier genen gesleuteld
is bij voorbeeld insuline of stol
lingspreparaten voor bloed ge
maakt worden, was de ontdek
king van de in stukjes gedeelde
genen uitermate belangrijk.
Sindsdien is duidelijk dat een
gen uit een hoger organisme
niet simpel in de cel van een
bacterie kan worden ingeplant,
in de hoop dat vervolgens de
verlangde eiwitverbinding ont
staat. Omdat bacteriën geen in
stukjes verdeelde genen bezit
ten, missen ze ook het vermo
gen om de uit elkaar gerukte in
formaties van de discontinue
genen weer bij elkaar te bren
gen. Hier zijn extra kunstgrepen
geboden.
Roberts en Sharp hebben de
in stukjes verdeelde genen ont
dekt bij verkoudheidsvirussen
waarvan de erfelijke massa veel
verwantschap vertoont met die
van hogere organismen, maar
die tegelijk veel eenvoudiger sa
mengesteld is: de erfelijke mas
sa van het virus bestaat uit één
enkel lang DNZ-molecuul, ter
wijl bij voorbeeld de erfelijke
massa van de mens opgebouwd
is uit 46 aparte chromosomen.
Maar al heel snel na deze op
zienbarende ontdekking werd
duidelijk dat de discontinue op
bouw van het gen bij hogere or
ganismen eerder regel dan uit
zondering is.
Groepen onderzoekers overal
ter wereld zijn dpjk in de weer
met het vervaardigen van een
kaart van de erfelijke aanleg,
waarin alle menselijke eigen
schappen opgeslagen zijn als in
een bibliotheek. En hun inspan
ningen hebben ook al talrijke
vruchten afgeworpen: haast
maandelijks sporen onderzoe
kers nieuwe defecten aan genen
op. Roberts en Sharp zijn overi
gens niet de eersten, die op het
terrein van het gen-onderzoek
de Nobelprijs krijgen. Al vier
maal eerder (in 1959, '62, '65 en
'68) ging de belangrijkste on
derscheiding ter wereld op het
terrein van de geneeskunde
naar wetenschappers die succes
hadden geboekt bij het opspo
ren van de erfelijke aanleg.
Een naar de horizon turende Portugese ontdekker Magelhaen die in de
ruwe kustwateren van Chili voor de film 'De Ontdekkers' tot nieuw le
ven is gewekt. foto omniversum
