Bildet viser fire månader gammal lakseyngel. I den øvste fisken er albinogenet fullstendig øydelagt. I de to andre fiskane er albinogenet berre øydelagt i ein del celler og derfor er de delvis pigmentert. (Foto: Anna Wargelius/IMR)
Bildet viser fire månader gammal lakseyngel. I den øvste fisken er albinogenet fullstendig øydelagt. I de to andre fiskane er albinogenet berre øydelagt i ein del celler og derfor er de delvis pigmentert. (Foto: Anna Wargelius/IMR)

Frykt og håp rundt ny genteknologi

Det har vorte svært enkelt og billeg å redigere i arvestoff. Faren for at nokon skal lage genmodifiserte born skaper uro og kan skugge for mogelegheitene, trur fleire forskarar.

Published

CRISPR-Cas9

Mange bakteriar nyttar bestemte DNA-­sekvensar kalt CRISPR som eit forsvar mot virus. Ved hjelp av RNA og Cas-protein blir invaderande genar kutta og ufarleggjort.

I 2012 blei det kjent at ei forskingsgruppe ved UC Berkeley i USA, leia av Jennifer Doudna og Emmanuelle Charpentier, hadde brukt dette systemet til genredigering.

Dei brukte Cas9, og hybrid-RNA som kan bli  programmert til å identifisere, kutte eller byte ut kva gensekvens som helst.

I dag sel selskapet Addgene DNA-et som trengs til å lage eit CRISPR-Cas9-system for nokre hundrelappar. Ferdige pakkar kan også kjøpast, slik at det einaste forskaren treng å gjere, er å sprøyte molekyla inn i cella.

Ein revolusjon har skjedd innan genetikken og molekylærbiologien sidan metoden CRISPR-Cas9 blei oppdaga i 2012 (sjå faktaboks). Omstendelege og kostbare prosessar har brått vorte rimelege og raske.

Forskarar har fått eit kraftig verktøy til å forstå korleis genane til organismane på kloden fungerer og til å klippe og lime i dei.

– Å gjere endringar i DNA er veldig mykje enklare enn det var. Våre eksperiment går på halve tida og har blitt mykje billegare, seier Eivind Valen, forskar og gruppeleiar ved Institutt for informatikk ved Universitetet i Bergen.

Han brukar CRISPR-Cas9 i grunn­forsking, til å undersøke korleis genar blir regulert (slått av og på) i ulike organismar. Gruppa var blant dei første til å bruke metoden på sebrafisk og har også jobba med menneskeceller.

– Det kjem til å skje

– CRISPR-Cas9 er eit fantastisk verkty for biologisk forsking, men for terapeutisk bruk er metoden førebels for upresis, seier forskar Eivind Valen ved UiB. (Foto: UiB)
– CRISPR-Cas9 er eit fantastisk verkty for biologisk forsking, men for terapeutisk bruk er metoden førebels for upresis, seier forskar Eivind Valen ved UiB. (Foto: UiB)

– Snakkar vi om garasjeteknologi?

– Med grunnleggande kunnskap om molekylærbiologi og laboratoriearbeid er det nok mogeleg å sette dette opp i garasjen, ja. Det er enkelt å lære metoden til ein bachelorstudent, men det kan vere meir krevjande å faktisk få han til å fungere slik du vil, seier Valen.

I Noreg og over 40 andre land er genterapi på menneskelege foster og befrukta egg forbydd.

– Det kjem til å skje likevel. Enten når ein blir einige om at teknologien er moden og inngrepa etisk forsvarlege, eller i eit land som ikkje bryr seg så mykje om den internasjonale semja og frårådinga frå forskingsmiljøet, seier Valen.

Ei gruppe kinesiske forskarar blei fordømt av mange etter ein forskingsartikkel publisert i mai i år. Artikkelen viste korleis dei hadde brukt CRISPR-Cas9 til å gjere genetiske endringar i menneskeembryo. Rett nok var det ikkje levedyktige embryo, for dei kom frå egg befrukta av to sædceller. Andre meiner denne typen forsking ikkje er så farleg. Det går rykte i forskarmiljøa om at liknande prosjekt er undervegs.

Ikkje presist nok

– Dersom vi ser moral og etikk over historisk tid, skjer det store endringar i kva vi oppfattar som normalt eller greitt. Vi veit ikkje kvar vi kjem til å gå, men det er viktig å ha ein debatt om kvar vi vil, seier Valen.

Er det mogeleg eller ønskeleg for det internasjonale miljøet å halde attende alle forsøk på til dømes å fjerne arvelege sjukdommar som cystisk fibrose, sigdcelleanemi eller Huntingtons frå ei slektslinje for godt?

Uansett viser forskinga at metoden ikkje er presis nok til å bli brukt på menneske enno. Av og til bommar den molekylære saksa og kuttar ein annan plass enn den skal. Det kan få alvorlege konsekvensar. Samtidig er det intens forskingsaktivitet på feltet, og metodar som bygger på CRISPR-Cas9, blir stadig meir presise og effektive.

Skal sjå over lovverket

– Håpet er at genterapien skal bli presis nok til klinisk bruk. Det vil også bety at den blir presis nok til embryoceller, seier Sigrid Thoresen, seniorrådgjevar i Bioteknologirådet. (Foto: Bioteknologirådet)
– Håpet er at genterapien skal bli presis nok til klinisk bruk. Det vil også bety at den blir presis nok til embryoceller, seier Sigrid Thoresen, seniorrådgjevar i Bioteknologirådet. (Foto: Bioteknologirådet)

– Vi er ved eit vegskilje. No kjem genterapien for fullt. Vi er i ferd med å få metodar som fungerer, og som blir tryggare. Vi ventar ein auke i genterapeutiske utprøvingar og tilbod, seier Sigrid Thoresen, seniorrådgjevar i Bioteknologirådet og tidlegare kreftforskar ved Oslo universitetssykehus.

I samsvar med dagens lov kan genterapi berre nyttast ved alvorleg sjukdom. Så langt er det berre eitt genterapiprodukt som er godkjent i Europa, men på verdsbasis er meir enn 2000 kliniske utprøvingar i gong – over halvparten mot kreft.

– Kvar går grensa for alvorleg sjukdom? Må det vere livstruande eller er det tilstrekkeleg med vesentleg svekking av livskvaliteten? Mange er redde for at vi skal gå for langt i å betre fysiske attributt. Kva for tilstandar skal vi kunne redigere vekk? spør Thoresen.

Ho fortel at medlemmene i rådet snakkar mykje om CRISPR-Cas9 for tida, fordi metoden vil få stor innverknad på bioteknologien og bruken av han. Utover hausten skal rådet evaluere kapittel seks i bioteknologilova, som tek for seg genterapi.

– Ein uttale vil kome – både om genterapi generelt og om genmodifisering i menneskeembryo, seier Thoresen.

ELSA

– Folk som berre kan CRISPR-Cas9 og ikkje noko særleg anna, vil ikkje kome nokon veg. Her trengs det ulike disiplinar som matematikk, biologi og genetikk, seier forskar Dorothy Jane Dankel ved UiB. (Foto: UiB)
– Folk som berre kan CRISPR-Cas9 og ikkje noko særleg anna, vil ikkje kome nokon veg. Her trengs det ulike disiplinar som matematikk, biologi og genetikk, seier forskar Dorothy Jane Dankel ved UiB. (Foto: UiB)

– Vi ynskjer å jobbe saman med naturvitarar for å ta denne teknologien fram på ein etisk og forsvarleg måte og gå inn i dei sosiale og filosofiske aspekta, seier forskar Dorothy Jane Dankel ved Senter for vitenskapsteori ved Universitetet i Bergen (UiB).

Senteret er involvert i den obligatoriske ELSA-delen i to store prosjekt i Forskningsrådet sitt program BIOTEK2021. ELSA står for etiske, rettslege og samfunnsmessige aspekt.

– Det ville vere for dumt for vitskapen om nokre forskarar som bevisst strekkjer det etiske regelverket for eiga æra, skulle øydelegge for heile verda. Det er slik eit ufrivillig moratorium på å bruke CRISPR-Cas9 kan bli utløyst, seier ho.

Ei framståande forskargruppe frå USA har allereie oppfordra til eit slikt opphald i forskingsaktivitet når det gjeld forsøk på å skape genetisk endra born. Ei anna gruppe har gått lenger og oppfordrar til å avstå frå å gjere genetiske endringar i menneskelege reproduktive celler.

Vil lage steriliseringsvaksine

– Når vi jobbar med CRISPR-Cas9, er eg veldig nøye på at alle tenker over kva dei gjer, at vi har alle naudsynte godkjenningar, og at ingen fisk skal sleppe ut, seier forskar Anna Wargelius ved Havforskningsinstituttet. (Foto: IMR)
– Når vi jobbar med CRISPR-Cas9, er eg veldig nøye på at alle tenker over kva dei gjer, at vi har alle naudsynte godkjenningar, og at ingen fisk skal sleppe ut, seier forskar Anna Wargelius ved Havforskningsinstituttet. (Foto: IMR)

Dankel samarbeider med Anna Wargelius ved Havforskningsinstituttet, som står i spissen for prosjektet SALMOSTERILE, finansiert gjennom BIOTEK2021. Her er målet å forstå funksjonen til ulike protein i laks, for å lage ein vaksine som kan gjere oppdrettsfisken steril. Det vil minske skaden på populasjonar av villaks ved rømming.

– Vi har arbeidd i mange år med funksjonelle studiar i laks, og det har vore veldig vanskeleg. Med CRISPR-Cas9 kan vi brått lage modelldyr som gjer at vi forstår korleis fisken fungerer, seier Wargelius.

Forskarane i prosjektet var først ute med å bruke teknikken på laks.

– Våre første fiskar som fekk enkelte genar slått av, er to år og to kilo no, fortel Wargelius.

Sjølv om denne laksen har fått genane endra på laboratoriet, har ikkje prosjektet noko mål i seg sjølv om å lage genmodi­fiserte fisk.

Ukjende signalvegar

– Det er stor skilnad på å bruke CRISPR-Cas9 til å studere biologien i laboratoriet, for å forstå korleis organismar fungerer genetisk – og å bruke metoden for å endre genane, seier Dankel.

Ho understrekar at genar fungerer på ekstremt samansette måtar. Enkelte genetiske system kjenner vi godt. Andre kjenner vi dårleg.

– Eitt gen kan vere involvert i mange ulike system. Ein må difor vere sikker på at endringane ein gjer, ikkje har utilsikta konsekvensar, seier Valen.

– Dersom folk knyttar CRISPR-Cas9 til designarbabyar og gen­manipulering på enklaste nivå, trur eg ikkje dei vil forstå kor stort dette framskrittet er for forskinga generelt, seier Dankel.

– Mogelegheita for genmodifiserte menneske er ubehageleg. Det håper eg ein klarer å setje ein stoppar for. For oss som arbeider med biologiske prosessar, er dette eit fantastisk verktøy, seier Wargelius.