Forsker undersøger DNA i forbindelse med et laboratorieforsøg
Forsker undersøger DNA i forbindelse med et laboratorieforsøg
Foto: Tek Image/Science Photo Library/Ritzau Scanpix

Genteknologi

journalist Thomas Møller Larsen. iBureauet/Dagbladet Information. Januar 2015. Opdateret af journalist Lasse Skytt, Bureauet, juni 2020.
Top image group
Forsker undersøger DNA i forbindelse med et laboratorieforsøg
Forsker undersøger DNA i forbindelse med et laboratorieforsøg
Foto: Tek Image/Science Photo Library/Ritzau Scanpix
Main image
Biolog Jens Find på Genteknologisk Laboratorium
Biolog Jens Find på Genteknologisk Laboratorium
Foto: Jens Nørgaard Larsen / Scanpix

Indledning

Ved hjælp af genteknologi kan vi i dag lave om på naturens dna på alle mulige måder. Foreløbig har teknologien frembragt alt fra selvlysende planter til genmodificerede bakterier, der producerer insulin, og i fremtiden vil svin med menneskelunger måske komme til verden som potentielle organdonorer.

Samtidig bliver videnskaben hele tiden klogere på menneskets dna. Inden længe kan politiet finde ud af, hvordan folk ser ud, ved at analysere dna-rester fra gerningsstedet. Og med den banebrydende genteknologi CRISPR har forskere nu muligheden for at klippe og klistre i vores gener – med enorm præcision. Det betyder eksempelvis, at arvelige sygdomme muligvis snart kan afmonteres, inden de udvikler sig, ved at skrue lidt på dna’et. Genteknologien har mange fordele, men hvor skal grænsen gå?

 

I dette klip ser DR nærmere på, hvilke muligheder genteknologien giver os i den nærmeste fremtid.

Artikel type
faktalink

Baggrund om genteknologi

Per Pindstrup-Andersen og Ebbe Schiøire har skrevet 'Mæthedens pris' om genteknologi.
Per Pindstrup-Andersen og Ebbe Schiøire har skrevet 'Mæthedens pris' om genteknologi.
Foto: Linda Kastrup / Scanpix

Hvad er genteknologi?

Genteknologi er en samlebetegnelse for teknikker, man bruger til at analysere og lave om på dna. Dna-molekyler finder man inden i cellerne på alle dyr, mennesker, planter og bakterier. De er bygget op af gener, og det er generne, der bestemmer, hvordan alle organismer udvikler sig. De bestemmer for eksempel, om et foster udvikler sig til et menneske eller en ko, og om det får blå eller brune øjne.

Når man kortlægger en hel organismes dna, kaldes det for dna-sekventering. Resultatet kan sige en masse om en organisme – for eksempel hvordan et menneske ser ud, og hvilke sygdomme det potentielt kan udvikle. Man kan også lave om på generne i planter, dyr og bakterier og på den måde lave nye organismer, der ikke findes i naturen. Dette kaldes genmodificering.

Når man laver om på gener, sker det typisk ved at klone et gen fra én organisme og overføre det til en anden. Dette kaldes gensplejsning. For eksempel kan man tage et gen fra en bakterie, som gør den resistent over for bestemte insekter, og overføre det til en majsplante, så den også bliver resistent over for disse insekter.

Gener kan også printes ud. I dag har forskerne adgang til databaser på internettet, hvor de kan hente tusindvis af digitale kopier af gener, som de kan sætte sammen på nye måder på en computerskærm. Med digitale værktøjer kan de justere generne og herefter printe dem ud og overføre dem til bakterier, planter eller ufødte dyr. 

Hvordan har genteknologien udviklet sig frem til i dag?

Genteknologi er yderst kompliceret, og det har taget mange år at nå dertil, hvor man er i dag. Fundamentet blev lagt i midten af 1900-tallet, hvor forskerne fandt ud af, hvordan dna-molekyler er bygget op, og hvordan dna styrer udviklingen af en hel organisme. I 1970’erne begyndte forskerne også at lave om på dna. Et af de vigtigste skridt var, da biologen Herbert Boyer i 1978 kopierede den dna-stump fra et menneskes dna, som styrer menneskekroppens insulinproduktion, og satte den ind i en bakteries dna. Efter indgrebet begyndte bakterien at producere insulin. Det blev afsættet for, at man i dag bruger genmodificerede bakterier over hele verden til at producere medicin og mange andre produkter.

Det var også i 1970’erne, at forskerne for første gang fik held med at skabe genmodificerede mus. Siden er der født masser af genmodificerede dyr – for eksempel dyr med sygdomsfremkaldende gener fra mennesker. Disse dyr bruges til forskning i menneskelige sygdomme.

Verdens første genmodificerede grøntsag kom i handlen i amerikanske supermarkeder i 1994. Det var den såkaldte Flavr Savr-tomat, som havde længere holdbarhed end konventionelle tomater. Siden er et hav af genmodificerede afgrøder kommet på markedet – dog hovedsageligt uden for EU, hvor man længe har haft nogle af de strengeste regler på området.

I 1980’erne begyndte politikorps over hele verden at bruge såkaldte dna-profiler til at opklare forbrydelser. Genteknologien bruges dog ikke kun til at aflæse menneskers dna. Siden 1970’erne er der gennemført flere tusinde forsøg på mennesker, hvor man har ændret på generne for at behandle sygdomme. Dette kaldes genterapi.

Omkring år 2000 begyndte genteknologien at smelte sammen med computerteknologien. Og i 2003 blev den internationale database Registry of Standard Biological Parts oprettet, der består af digitale kopier af dna-stumper, som kan sættes sammen på en computerskærm og printes ud. Dette forskningsfelt kaldes syntetisk biologi, og en af bannerførerne er den amerikanske biolog Craig Venter. I 2010 erstattede han alt dna’et i en bakterie med kunstigt dna, som var sat sammen på en computer og printet ud.

De senere år har genredigeringsværktøjet CRISPR fyldt en stor del, når det har handlet om genteknologi. Ifølge Videnskab.dk blev teknikken oprindeligt opfundet, efter en yoghurt-producent i 2007 opdagede en uventet forsvarsmekanisme, som virksomhedens bakteriekulturer brugte i bekæmpelsen af vira. Herefter blev teknikken udviklet frem til 2012, hvor den blev annonceret, og i 2013 kom den i brug. Artiklen er fra 2015, hvor det vakte opsigt, at kinesiske forskere brugte værktøjet til at ændre i menneskefostres DNA, og artiklens overskrift ”CRISPR kåret til årets videnskabelige gennembrud” vidner om, at vi har med en formodentlig revolutionerende teknologi at gøre (se kilder).

Anvendelse og muligheder

Den amerikanske fremtidsforsker, Joseph Coates taler på Etisk Råds konference om mennesker og genteknologi i det nye årtusinde i Landstingssalen på Christianborg den 9. november 1999.
Den amerikanske fremtidsforsker, Joseph Coates taler på Etisk Råds konference om mennesker og genteknologi i det nye årtusinde i Landstingssalen på Christianborg den 9. november 1999.

Hvad bliver genteknologi brugt til i dag?

Dna-analyse bliver flittigt brugt i blandt andet politiets efterforskning, i slægtsforskning og til at undersøge arvelige sygdomme.

Genmodificering – altså dér, hvor man laver om på dna – bliver også brugt til mange forskellige formål, ikke mindst efter at metoden CRISPR har vundet indpas. Et af formålene med genmodificering er at producere medicin og forskellige kemiske sammensætninger. Dette sker i virksomheder over hele verden, hvor man laver om på dna’et i gær og bakterier og får dem til at blive en slags mikrofabrikker, der for eksempel kan producere væksthormoner, vacciner mod hepatitis og insulin til patienter med sukkersyge.

Et andet område, hvor genmodificering bliver benyttet, er inden for den medicinske forskning til produktion af såkaldte sygdomsmodeller. En sygdomsmodel er, når man for eksempel sætter sygdomsfremkaldende gener fra mennesker ind i dna’et på ufødte dyr – for eksempel grise og mus – så disse senere udvikler sygdommen. På den måde kan forskerne undersøge sygdommens udvikling i dyrene og teste mulig medicin.

Et tredje vigtigt område er fødevareproduktion. Korn, kartofler, sojabønner og meget mere bliver i dag genmodificeret, så de er mere modstandsdygtige over for insekter, svampe og sprøjtemidler. Af Landbrugsavisens artikel ”Gmo-afgrøder dyrkes nu på 45 gange Danmarks areal” skitseres det, ifølge en opgørelse fra brancheorganisationen ISAAA (International Service for the Acquisition of Agro-biotech Applications), at landmænd i 24 lande dyrker gmo-afgrøder, mens 43 andre lande har vedtaget lovgivning, der regulerer importen og anvendelsen i fødevarer og foder. Gmo-afgrøder blev første gang dyrket i 1996, og hvert år – bortset fra i 2015 – er arealet gået i vejret. USA, Brasilien og Argentina er førende på verdensplan, hvorimod der i Danmark og resten af EU fortsat er stor tilbageholdenhed mod at dyrke gmo-afgrøder (se kilder).

Hvordan kan genteknologi blive brugt i fremtiden?

Forskerne bliver stadig klogere på, hvordan dna hænger sammen, og hvad de enkelte stumper af dna’et gør. For eksempel arbejder forskere over hele verden i dag på at kortlægge gener, som kan fremkalde sygdomme såsom kræft. Og forskerne bliver stadig klogere på, hvor i dna’et man kan aflæse for eksempel øjenfarve, hårfarve, oprindelse og ansigtsform. I 2014 afdækkede et internationalt forskerhold en stor del af disse gener og udviklede et eksperimentelt computerprogram, som kan tegne et tredimensionelt billede af en persons ansigt – kun ud fra dna-rester. I fremtiden vil politiet kunne bruge den slags teknologi til at skabe næsten naturtro billeder af mistænkte.

Inden for genmodificering forskes der særligt meget i at udvikle stadig bedre mikroorganismer og planter, der kan bruges som såkaldte mikrofabrikker, der producerer vigtige stoffer til brug forskellige steder i samfundet. For eksempel er flere store virksomheder i færd med at udvikle alger, der skal producere fremtidens CO2-frie biobrændsel. Og fødevareproducenter forsker i planter, der kan brødføde flere mennesker end ved naturlig planteproduktion.

Andre forskningsområder er mere kuriøse. Det nye forskningsfelt syntetisk biologi har nemlig gjort det muligt at lave om på naturen på hidtil usete måder. For eksempel er den amerikanske virksomhed Synthetic Genomics i gang med at udvikle svin med menneskelunger, som kan ’høstes’ med henblik på transplantation til menneskelige patienter. Og den amerikanske virksomhed Glowing Plant sælger selvlysende roser på nettet. Det har de opnået ved blandt andet at krydse dna fra ildfluer med dna fra roser. På samme måde kan man forestille sig, at vi i fremtiden vil se specialdesignede kæledyr og meget mere.

Hvilken indflydelse kan CRISPR få i fremtiden?

Et andet markant forskningsområde, som kan komme til at spille en vigtig rolle i fremtiden, er genterapien: Tanken med genterapi er, at man ved at justere dna’et kan kurere alvorlige sygdomme. Indtil videre er langt det meste genterapi dog stadig kun på forskningsstadiet, men med fremkomsten af genredigeringsværktøjet CRISPR har udviklingen taget fart. CRISPR er en forkortelse for ”Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, og teknologien er blevet omtalt som “den genetiske schweizerkniv”, fordi det er et generelt værktøj til genmodificering.

I artiklen ”A third CRISPR baby may have already been born in China” fra magasinet Technology Review, som udgives af det amerikanske universitet MIT, fremgår det, at verden i dag skulle have mindst tre levende børn, som har fået klippet og klistret i deres gener med CRISPR-teknologi af den kontroversielle forsker He Jiankui fra Kina. De modificerede gener kan blandt andet gøre børnene og alle deres efterkommere mere intelligente samt immune over for sygdomme som for eksempel AIDS (se kilder).

Og genredigerede babyer er ikke det eneste, der kan lade sig gøre med CRISPR. I en feature-artikel med titlen ”Verden om fem magiske år: Genteknologi gjorde grise til organdonorer, udryddede malaria og kurerede kræft” har DR samlet fem scenarier, som er mulige i den nærmeste fremtid på grund af den banebrydende teknologi. ”Om få år kan CRISPR have forandret vores samfund,” indledes artiklen (se kilder).

Hvordan kan genteknologien CRISPR konkret forbedre fremtidens verden?

Det første scenarie i ovennævnte DR-artikel handler om landbruget, som mange steder i verden ikke kommer til at overleve fremtidens ekstreme klima, som det ser ud nu. Men med teknologien kan vi mutere vilde planter, der allerede kan klare tørke, frost eller hede.

Som tidligere beskrevet har forskere også længe arbejdet på at kunne bruge organer fra eksempelvis grise til at give til mennesker, der mangler dem. Også den udvikling går stærkere i øjeblikket. Det er allerede lykkedes forskere at give aber grisehjerter, men ifølge DR-artiklen er der mindst 13.000 ændringer, som skal laves i grisens dna, før den bliver en god organdonor til mennesker. Det er meget, selv med CRISPR-teknologi.

Kræft er stadig en af de største dødsårsager, men hvis vi ændrer menneskets immunforsvar med CRISPR, så kan det selv angribe kræften. Det lykkedes i 2015 at redde et leukæmiramt spædbarn på den måde, og i 2019 offentliggjorde Rigshospitalet herhjemme, at en lignende behandling vil blive tilbudt til visse danske leukæmi-patienter om få år. Det fremgår af Ingeniørens artikel ”Rigshospitalet klar med »epokegørende« kræftbehandling” (se kilder). Men der er udfordringer på vejen, og forskere er blandt andet bekymrede for, at selve behandlingen kan øge risikoen for nye typer kræft og andre sygdomme.

Hvad siger lovgivningen om genteknologi?

Der findes flere vidt forskellige former for genteknologi og derfor også flere forskellige regelsæt. Kun de vigtigste overordnede regler vil derfor blive fremhævet i dette afsnit.

Dansk politi har ret til at indsamle dna fra for eksempel gerningssteder og mistænkte. Der er desuden ikke nogen lovgivning i Danmark, der forhindrer, at politiet bruger de nævnte, nye teknikker til at forudsige folks fysiske karakteristika som for eksempel øjenfarve og ansigtsform.

Hvad angår genmodificering er der stramme regler. Det er lovligt at sælge genmodificerede fødevarer i EU, men alle genmodificerede fødevarer skal først vurderes og godkendes. Dertil skal det fremgå på pakken, at der er tale om et genmodificeret produkt. Det er desuden forbudt at lave om på generne i økologiske afgrøder, ligesom det er ulovligt at fodre økologiske dyr med genmodificeret foder.

Aktuelt dyrkes der meget få genmodificerede afgrøder i Danmark og resten EU på grund af en stor folkelig og politisk modstand. Til gengæld foregår der masser af forskning i genmodificerede organismer – som for eksempel bakterier, gær og dyr – i de danske laboratorier. Det sker under strenge regler fra Miljøministeriet. Og alle større produktioner af genmodificerede organismer skal først godkendes af Miljøministeren.

Forsøg med genterapi på mennesker er tilladt i Danmark, men alle forsøg skal først godkendes af Den Nationale Videnskabsetiske Komité og Sundhedsstyrelsen.