Effective intracellular delivery of DNA-free CRISPR in plant cells via lipid nanoparticles

Effective intracellular delivery of DNA-free CRISPR in plant cells via lipid nanoparticles

Organisatie-onderdeel

TKI TU

Projectcode

LWV19224

MMIP

Landbouw, Water, Voedsel>Sleuteltechnologieën LWV>Biotechnologie en Veredeling

Startdatum

01/07/20

Einddatum

30/06/24

Samenvatting

Dit project wil inzetbaarheid van CRISPR als technologie voor onderzoek uitbreiden naar meer relevante gewassen. CRISPR kan goed worden toegepast in vitro, maar slechts weinig commerciële gewassen lenen zich hiervoor. Lipide nanodeeltjes (LNP) zijn gevalideerd voor zoogdiercel transfectie met CRISPR, zeer efficiënt en zonder toxiciteit. Wij transleren dit naar een brede toepassing voor CRISPR-delivery in planten, en valideren in diverse weefsels van representatieve commerciële gewassen.

Doel van het project

De impact van CRISPR op de dagelijkse levens van mensen breidt zich snel uit, bijvoorbeeld door ontwikkelingen in het biomedisch veld. Plantveredelaars zoeken voortdurend naar snellere en betere methoden om hun plantgenetica te verbeteren en ook in dit veld is de CRISPR-technologie een “game changer”. Toepassing van CRISPR in plantveredeling zal bijdragen aan het substantieel sneller ontwikkelen van commerciële gewassen die een lagere belasting voor het milieu vormen (verminderd gebruik van landbouwchemicaliën, verbeterd watergebruik, verhoogde genetische diversiteit welke beter is toegespitst op geografisch verschillende gebieden, etc.). Deze nieuwe gewassen zullen daarnaast voordelen bieden voor producenten (hogere opbrengsten) en consumenten (verbeterde voedingswaarde). Veredelingsbedrijven wereldwijd doen grote investeringen in deze technologie. Om de leidende rol van Nederland in dit veld te behouden is het van kritiek belang dat wij toegang hebben tot toepassingen die de brede inzetbaarheid van CRISPR in zowel traditionele als moleculaire plantverdeling verzekeren. Dit project beoogt hieraan een belangrijke bijdrage te leveren.

Relatie met missie (Motivatie)

Dit project valt onder de sleuteltechnologie “Biotechnologie en veredeling” en heeft tot doel de ontwikkeling van een krachtige platformtechnologie die zal bijdragen aan het adresseren van de technologische uitdagingen van de A&F en T&U missies waar plantveredeling of het ontwikkelen van plant variëteiten met specifieke eigenschappen een sleutelrol spelen. Dit is met name Missie A “Kringlooplandbouw”, maar ook Missies B “Klimaatneutrale landbouw en voedselproductie” en C “Klimaatbestendig landelijk en stedelijk gebied” bevatten veredelingsvraagstukken die baat hebben bij de ontwikkelingen in dit project.

Geplande acties

Planning en beoogde resultaten:
Fase 1 – 2020-2022: Brede optimalisatie van lipide nanodeeltjes voor afleveren van CRISPR in plantenmateriaal
Fase 2 – 2022-2023: Fijnafstemming van de formulering van lipide nanodeeltjes
Fase 3 – 2023-2024: Verdere validatie in commerciële gewassen

Het consortium rapporteert intern 4 maal per jaar en houdt 1 tot 2 maal per jaar een formele vergadering (digitaal dan wel in persoon). Jaarlijks wordt een rapportage ingediend bij TKI Tuinbouw en Uitgangsmaterialen, welke publiekelijk wordt gedeeld.