Topstories

(advertentie)

Chinese onderzoekers hebben voor het eerst het complete cannabisgenoom in kaart gebracht, zonder ook maar één enkel gat open te laten. Daarmee ontrafelden ze onder meer hoe de genen voor THC, CBD en CBC ooit ontstonden, en waarom de hop-plant ze nooit kreeg. En wat kunnen we met die kennis? Hopplanten met THC maken? Wietplanten zonder meeldauw? Dát zochten we voor je uit.

Het cannabisgenoom is met deze studie helemaal bekend voor de wetenschap. Het is namelijk het complete DNA-handboek van de wietplant: alle instructies voor groei, bloei, geur en natuurlijk cannabinoïden. Dat ‘handboek’ werd in 2011 voor het eerst gelezen, maar tot nu toe ontbraken er altijd stukken. Juist rond de THC- en CBD-genen zit het DNA namelijk vol herhalingen, en daar liepen eerdere pogingen steeds vast.

Golden Cannabis Sativa

Een team van de Chinese Academy of Agricultural Sciences heeft dat probleem nu opgelost. In het tijdschrift Plant Biotechnology Journal presenteren ze twee zogeheten gap-free genomen: van begin tot eind compleet, zonder ontbrekende stukjes. Het gaat om een vrouwelijke CBD plant met zo’n 4% CBD en geen meetbare THC, die ze Golden Cannabis Sativa noemen.

741 miljoen letters, 27.000 genen

Het cannabisgenoom blijkt zo’n 741 miljoen letters DNA lang, met ongeveer 27.000 genen. Opvallend is dat bijna 79% van dat DNA uit herhalingen bestaat. Het gaat vooral om springende genen (zogeheten transposons) die zichzelf in de loop van miljoenen jaren steeds opnieuw kopieerden. De genen zelf beslaan maar zo’n 11% van het genoom.

Daarnaast keken de onderzoekers naar de enzymen die THC, CBD en CBC maken: de cannabinoïde-synthases. Die liggen bij elkaar op chromosoom 7, tussen een wirwar van kopieën. Dat niet alleen maar de meeste van die kopieën zijn kapot, met fouten die het gen onbruikbaar maken. Per set chromosomen vonden ze nooit meer dan één werkend THC- of CBD-gen.

Een opvallend detail: hoe actief de synthase-genen zijn, lijkt samen te hangen met het aantal springende genen (transposons) in de buurt. De onderzoekers zagen een soort optimum. Met te weinig of juist te veel van die indringers rond het gen daalde de activiteit. Waarom dat zo werkt, is nog niet duidelijk.

Hoe wiet THC kreeg, en hop niet

Het interessantste deel van dit onderzoek gaat over de afkomst van de THC- en CBD-genen. Cannabis en hop zijn naaste familie: hun evolutionaire wegen scheidden zich volgens deze studie zo’n 17 miljoen jaar geleden. Al vóór die splitsing verdubbelde bij hun gezamenlijke voorouder een gen uit de familie van zogeheten BBE-achtige enzymen.

Cannabis hield beide kopieën. De ene ligt nog altijd op chromosoom 2 en lijkt op het oergen. De andere belandde op chromosoom 7, verdubbelde zich daar herhaaldelijk, en groeide uit tot de enzymen voor THC, CBD en CBC. Hop raakte die tweede kopie juist kwijt. De onderzoekers keken daarbij trouwens naar Japanse hop, een naaste verwant van bierhop.

De nieuwe resultaten sluiten mooi aan bij Nederlands onderzoek. Eind 2025 bracht een team van Wageningen University & Research de voorouders van deze enzymen in het lab weer tot leven. Die oer-enzymen bleken meerdere cannabinoïden tegelijk te maken. Pas later specialiseerden hun nakomelingen zich in één stof. Eén tussenvorm maakt vooral CBC, iets wat geen bestaande wietplant van nature in grote hoeveelheden doet.

Kunnen hopplanten straks ook THC of CBD maken?

Dan de hamvraag: als hop zo nauw verwant is, kun je hop dan THC laten maken? Nou, vandaag de dag in elk geval nog niet. Hop bevat van nature geen cannabinoïden. Producten die rond 2018 werden verkocht als ‘CBD uit hop’ waren volgens experts vooral marketing. Een persbericht is geen wetenschappelijk bewijs, zei cannabisonderzoeker Jonathan Page destijds.

In theorie is hop wel een logische kandidaat. Hop maakt in de klierharen op zijn vrouwelijke bloemen, de lupuline, bitterstoffen die chemisch verrassend veel op cannabinoïden lijken. Beide planten gebruiken daarvoor bovendien verwante typen genen. De fabriek staat er dus al, alleen de juiste machines ontbreken.

Volgens de nieuwe studie ontbreken die machines in hop ook echt. Niet alleen de THC- en CBD-synthases, maar ook twee eerdere stappen in de productie (de enzymen OLS en aPT4) vonden de onderzoekers alleen in cannabis. Om hop THC te laten maken, moet je dus minstens drie cannabisgenen toevoegen. Waarschijnlijk meer, want die genen moeten ook op de juiste plek en het juiste moment aanslaan.

Dat het principe wel werkt, is al bewezen. In 2019 lieten onderzoekers van de Universiteit van Californië in Berkeley biergist de volledige route van suiker naar THC en CBD doorlopen. In tabaksplanten lukte het Deense onderzoekers om bouwstenen voor cannabinoïden te maken. Een hopplant die THC maakt, bestaat voor zover we weten nog niet.

Wat kunnen we met het cannabisgenoom?

Hop met THC is vooral een prikkelend gedachte-experiment. Een compleet cannabisgenoom maakt echter ook veel praktischere toepassingen makkelijker. De onderzoekers noemen zelf veredeling en synthetische biologie als de belangrijkste richtingen. Hieronder zetten we op een rij wat er in theorie allemaal mogelijk wordt.

Sterkere planten tegen meeldauw en HLVd

Voor thuiskwekers is resistentie misschien het interessantst. Onderzoekers noemen genen die bepalen hoe gevoelig een plant is voor meeldauw als kandidaat voor gerichte veredeling of bewerking. Ook tegen het Hop Latente Viroïde (HLVd) kan genetische kennis helpen om resistente planten op te sporen.

Sneller veredelen, zonder genetische modificatie

Je hoeft niet eens in het DNA te knippen om profijt te hebben van een compleet genoom. Met DNA-tests zien veredelaars al bij zaailingen welke eigenschappen een plant draagt. Dat scheelt maanden aan uitkweken en selecteren. Hoe veredelen nu nog werkt, lees je in wietsoorten kruisen en nieuwe strains veredelen.

THC-vrije hennep met CRISPR

Hennepboeren moeten onder strenge THC-grenzen blijven. Door het THC-gen met CRISPR uit te schakelen, zou je hennep kunnen maken die nooit over die grens gaat. Omdat er per set chromosomen maar één werkend THC-gen is, is dat in theorie een overzichtelijke klus. De eerste CRISPR-bewerking bij cannabis lukte in 2021, al ging het toen nog om een testgen.

Wiet vol zeldzame cannabinoïden

Een vergelijkbare aanpak kan werken voor cannabinoïden die nu maar mondjesmaat voorkomen. Neem CBC: het CBC-gen is tijdens de bloei maar zwak actief. Met kennis over waar dat gen ligt en wat het aanstuurt, kunnen veredelaars gericht zoeken naar planten die meer CBC maken. Of ze kunnen het gen een handje helpen.

Cannabinoïden uit de bioreactor

Tot slot de route waar ook het Wageningse onderzoek naar wijst: cannabinoïden laten maken door gist of andere micro-organismen in grote tanks. De oer-enzymen blijken daarvoor geschikter dan de moderne varianten. Voor medicijnen kan dat zuivere, constante stoffen opleveren. Maar voor ons cannabisliefhebbers blijft de plant, met al zijn terpenen, voorlopig onvervangbaar.

Blijf voorlopig gewoon wiet kweken

Verwacht niet binnenkort genbewerkte hop-zaadjes in de growshop. Cannabis staat bekend als lastig op dit gebied: het is moeilijk om nieuw DNA in de cellen te krijgen, en uit bewerkte cellen groeit lastig weer een complete plant.

Ook de wet speelt een rol. Europa keurde dit jaar nieuwe regels goed voor planten die met technieken als CRISPR zijn bewerkt. Kleine aanpassingen worden dan behandeld als gewone veredeling, maar grote ingrepen zoals THC-genen in hop blijven onder de strenge ggo-regels vallen. De nieuwe regels gelden naar verwachting pas vanaf medio 2028.

De beste manier om je ideale wiet te kweken blijft dus gewoon ouderwets: de juiste genetica kiezen en je planten goed verzorgen. Want ook het beste DNA komt pas tot zijn recht onder de juiste omstandigheden, zoals je leest in nature of nurture: de invloed van de kweker vs. genetica.