Genredigering

Discover PlayDecide. Download games, prepare, play. GET STARTED

Play the game

Download, prepare, discuss & collect results.

Author / translator Cathrine Børufsen Solberg

Genredigering er teknologi som bruker spesialiserte enzymkomplekser for å gjøre målrettede endringer i DNA. Oppdagelsen av CRISPR/Cas9 i 2012 førte til en voldsom forenkling og akselerasjon av prosessen. Siden da har genredigering blitt en standard prosedyre innenfor molekylærbiologien.
Den viktigste komponenten i CRISPR/Cas9 er en RNA-sekvens som kan gjenkjenne og binde seg til DNA-segmenter. Ved bindingsstedet kan DNAet kuttes eller gjenoppbygges.

Genredigering kan brukes på ulike måter:

En DNA-sekvens blir slått av (Knock Out)
En defekt DNA-sekvens erstattes med en fungerende sekvens fra samme dyre- eller planteart
Gener utveksles mellom varianter av samme art. Resultatet er det samme som ved klassisk avl, men det går mye raskere og ingen uønskede gener blir krysset inn
Eventuelle fremmede gener blir innlemmet i DNAet til en organisme
Genet for det benyttede CRISPR/Cas-systemet blir integrert via en gendriver. Den resulterende organismen kan overføre evnen til å modifisere utvalgte gener til alle sine avkom

I de tre første tilfellene kan den resulterende organismen ikke skilles fra en organisme oppnådd ved klassisk avl.

Den industrielle anvendelsen av genredigering blir hemmet av en patentkonflikt mellom to forskningsgrupper, som begge hevder copyright for CRISPR/Cas.

Etiske bekymringer oppstår når genredigering innebærer innlemmelse av fremmede gener i organismer. Bekymringene forsterkes av det faktum at CRISPR/Cas9 er en relativt enkel metode å implementere, og kan gjøre biohacking mulig.

I 2018 bestemte EU-domstolen at genredigerte planter er genetisk modifisert, uavhengig av om de inneholder fremmed DNA eller ikke. Fordi mange EU-land, f.eks. Tyskland, forbyr utsetting av genmodifiserte organismer (GMO), er bruken av genredigering i landbruket i EU sterkt begrenset inntil videre. På den annen side er det på verdensbasis spådd å kunne få en enorm spredning.

Forfattere:
Bilal Altun, Wolfgang Kehren, Tobias Remmen
Tannenbusch-Gymnasium, Hirschberger Straße 3, D-53119 Bonn

Oversatt til norsk av VilVite.

Created 29 October 2019

Last edited 15 September 2020

Topics Food, Health, Science

Original German

Policy positions

Policy position 1

Genredigering bør tillates brukt både i jordbruk, medisin og til forskningsformål. Gendrivere bør alltid innlemmes hvis det gir stabilitet til økosystemet.

Policy position 2

Genredigering kan tillates i medisin, men genterapi på kjønnsceller og embryoer bør være forbudt. I jordbruket kan man tillate at genredigering brukes, men gendrivere bør forbys.

Policy position 3

Genredigering bør ikke tillates i medisin i det hele tatt før uønskede endringer i DNA er bedre undersøkt og kan unngås. I jordbruket bør genredigering tillates hvis det merkes med GMO. Gendrivere bør være forbudt.

Policy position 4

Genredigering bør ikke tillates brukt i det hele tatt.

Story cards

Joseph Herschel er 52 år gammel, bor i Hamburg og jobbet tidligere som mekatronikkingeniør. For ti år siden fikk han påvist de første symptomene på den arvelige sykdommen Huntingtons Chorea, og nå klarer han ikke lengre å stå i arbeid. Den behandlende legen gir Joseph Herschel omtrent 5 år igjen å leve, før han vil dø av sykdommen. Teoretisk sett vil det være mulig å bruke CRISPR/Cas9 for å kutte ut det defekte genet som er ansvarlig for sykdommen, og muligens redde livet til Joseph Herschel. Men siden CRISPR/Cas9 ennå ikke kan brukes til terapeutiske formål i Tyskland og Joseph Herschel bare har 5 år igjen å leve, vil det sannsynligvis være for sent for ham når prosedyrene endelig kan tas i bruk etter lang tids forskning og utprøving.

Joseph Herschel

Jakob Stern er en katolsk pastor fra Atlanta som tjener til livets opphold ved å gi råd til foreldrene til barn som er fysisk eller mentalt vanskeligstilt fra fødselen av. Han argumenterer for at feil i DNA-et som er iboende hos en baby fra fødselen av, faktisk er Gud-gitte muligheter, siden DNA faktisk er Guds plan for mennesket. "Det hører med til selvaksept at man erkjenner at ingen er født perfekt og at man gjør egne medfødte feil til en av sine største styrker," sa han i en av sine rådgivningsøkter.

Jakob Stern

Robert Spencer er en sykepleier fra Michigan som er svært interessert i nye oppfinnelser innen medisin, elsker jobben sin og gjør alt for pasientene sine. På fritiden er Robert Spencer også lidenskapelig opptatt av Greenpeace og hjelper ofte til med prosjekter.
Imidlertid har Robert Spencer nå utviklet en regelrett fobi rettet spesielt mot genteknologi. Han går til og med så langt at han for en tid tilbake startet sin egen gård og livnærer seg hovedsakelig av det han dyrker selv.

Robert Spencer

Ekteparet Monika og Vincent Whing bor i Beijing. Paret hadde ingen høyere ønsker enn å få et barn, men siden det ikke var mulig å få til på naturlig måte på grunn av nedsatt fruktbarhet hos Vincent Whing, fikk de tilbud om kunstig befruktning. Under inngrepet ble det imidlertid funnet at alle de befruktede eggene hadde en genetisk defekt som Monika Whing hadde båret recessivt i kroppen. Det handlet om en veldig farlig versjon av hemofili (blødersykdom). For å unngå å sette et sykt barn til verden, klarte de på sykehuset ved hjelp av CRISCPR/Cas9 å befri en befruktet eggcelle fra den genetiske defekten slik at paret fødte en frisk baby. “Vi er så takknemlige overfor vitenskapen og legene for at vi endelig har fått et friskt barn”.

Vincent og Monika Whing

James Black er en fremtredende naturverner fra Costa Rica og en hengiven fruktarianer som har vunnet popularitet gjennom troen på at ethvert levende vesen er like mye verdt og verdig å beskytte, og at å drepe andre dyr uansett grunn, til og med for å spise dem, er uetisk.

James Black

Arthur Meyers bor for tiden i London. Som 15-åring fullførte han «A-levels» og allerede 24 år gammel ble han professor i molekylærbiologi og også en del av teamet som utviklet CRISPR/Cas9. I et intervju med The New York Times om den store oppdagelsen og potensielle bruksområder og ansvaret som følger med og hvordan staten skal regulere dette, sier han: “En behandling skal være en kontrakt mellom pasient og lege, der legen forplikter seg til å gjøre alt som er mulig for pasienten, staten skal holde seg utenfor det.” “CRISPR/Cas9 er en flott mulighet for menneskeheten, men vi må også utnytte oppfinnelsens fulle potensiale," sa han senere i samme intervju.

Arthur Meyers

Martin Müller er potetbonde fra Schleswig Holstein, men han må bruke veldig aggressive sprøytemidler for å beskytte potetene sine mot skadedyr. Selv synes han dette er forferdelig, siden Martin Müller bryr seg om konsekvensene av sprøytemidler for både miljøet og menneskene. Hvis genteknologi var lovlig, ville Martin Müller endre potetene sine for å gjøre dem mindre attraktive for skadedyr og redusere behovet for sprøyting. Nå er Martin Müller desperat på jakt etter et alternativ til genteknologi og sprøyting.

Martin Müller

Harrisson Clark er en konspirasjonsteoretiker og forfatter av en science fiction-bok der han beskriver dystopiske forhold hvor en rik overklasse undertrykker resten av menneskeheten ved hjelp av genmodifiserte supersoldater. I et intervju har Harrisson Clark også bekreftet at dette er det han frykter aller mest.

Harrisson Clark

INFO CARDSISSUE CARDS

Genterapi på kjønnsceller og befruktede egg er unødvendig

Man trenger ikke nødvendigvis CRISPR/Cas9 til genterapi på kjønnsceller og befruktede egg. Siden sykdommer vanligvis ikke overføres til alle embryoene, kan man også ved vanlig preimplantasjonsdiagnostikk velge ut friske embryoer som man deretter setter inn i livmoren.

Ikke tilstrekkelig undersøkt

Til nå har det ikke blitt undersøkt i tilstrekkelig grad om klipping med CRISPR/Cas9 har andre uønskede bivirkninger enn "off target cuts".

Forblir menneskeheten menneskelig?

Hvis man først tillater behandling med CRISPR/Cas9 på befruktede egg, vil det trolig ikke stoppe ved kurering av sykdommer. Forskere vil også forsøke å fremstille bedre mennesker.

Stort potensiale

Hvorfor risikere å få alvorlige genetiske sykdommer, som Huntingtons chorea eller til og med mange typer kreft, hvis du effektivt kan forhindre dette med CRISPR/Cas9 og deretter leve et normalt liv?

Sult i verden

Det er fortsatt mange mennesker rundt om i verden som lider av sult, og CRISPR/Cas9-forbedrede matvarer gir en god mulighet for å bekjempe den globale sulten.

Sunnere mat

Man kan bruke CRISPR/Cas9 til å oppgradere ulike matvarer, og dermed hjelpe folk til en bedre helse.

Ikke lengre behov for plantevernmidler?

CRISPR/Cas9-bruk er også av interesse for mange økologiske bønder. Hvis man kan få frem planter som er resistente mot ulike skadedyr, blir det mindre behov for plantevernmidler.

Alle mennesker fortjener å få leve

Medisinsk forskning på CRISPR/Cas9 foregår i stor grad på embryoer. Men embryoer er også mennesker, og de må ikke under noen omstendigheter misbrukes til eksperimenter og så til slutt drepes.

Ingen genteknologi

Genmodifiserte planter inneholder ofte hele gener fra en helt fremmed organisme Det er noe ganske annet enn å bare produsere en punktmutasjon med CRISPR/Cas9. Derfor er det urettferdig at disse plantene må merkes som GMO.

Nesten som avl

Å bruke CRISPR/Cas9 i planter gir nøyaktig det samme resultatet som en normal mutasjon, bare mer effektivt. Så hvorfor skal det være mer motbydelig enn avl? Og hvorfor er dette erklært som genteknologi?

Folks uvitenhet

Fordi planter behandlet med CRISPR/Cas9 må merkes som GMO, lar folk som ikke har kunnskap om det, av prinsipp være å kjøpe disse produktene fordi de er bekymret for GMO. Selv om risikoen er mye lavere enn ved tradisjonell genteknologi.

Ikke helt naturlig

Det er sant at risikoen for bivirkninger med CRISPR/Cas9 er betydelig lavere enn ved konvensjonell genteknologi, men likevel er risikoen fortsatt risiko. Det vil derfor være feil å anse planter behandlet med CRISPR/Cas9 som helt naturlige. Og derfor er gjeldende lovgivning riktig.

Enorm risiko

Når man prøver å klippe ut en bestemt bit av et gen, blir det ofte også klippet en hel del andre steder i hele genomet. Siden dette utgjør en enorm risiko, vil det være uforsvarlig å ta i bruk CRISPR/Cas9 for å kurere sykdommer.

Embryoer er ikke verdt å beskytte

Embryoer kan i utgangspunktet ikke tenke, og føler heller ingen smerte. Det er uttrykk for en enorm dobbeltmoral at vi dreper og spiser dyr som både kan tenke og føle smerte, men vil beskytte embryoer selv om vi ved bare å ofre noen få for forskningsformål kan hjelpe hele menneskeheten veldig.

Gud planlegger alt

Vi ble skapt med en plan. Hvis en person har en sykdom fra begynnelsen av livet sitt, er det en del av Guds plan, og ingen har rett til å ødelegge den planen.

Risikoen er relativ

Noen genetiske defekter er så alvorlige at livet knapt er mulig. For noen mennesker er risikoen ved CRISPR/Cas9 kanskje ikke så relevant fordi det er deres eneste sjanse til å overleve.

Dyrevelferd

Også i forskning med dyr er CRISPR/Cas9 nyttig. For å oppnå ønskede egenskaper ved avl ofres ofte mange dyr som til slutt må tas livet av. Med CRISPR/Cas9 kan et dyr med ønskede egenskaper produseres mye raskere og færre trenger å dø.

Biologisk krigføring

Militæret eller terrororganisasjoner kan ha interesse av å utføre målrettede angrep mot økosystemer ved hjelp av CRISPR/Cas9 og en gendriver, eller teoretisk sett også av å plante gener som vil ha negativ påvirkning på menneskeheten i generasjoner.

Menneskeheten er viktigere enn dyr

Vi må sette menneskers helse og behov for matforsyning foran overlevelsen til laverestående dyr, som for eksempel mygg. Derfor bør vi også utrydde disse ved hjelp av en gendriver hvis de setter menneskers helse i fare.

Ødelegges økosystemer?

Med CRISPR/Cas9 er det mulig å utrydde hele dyrearter, men uansett grunn kan et slikt inngrep i økosystemet få uforutsigbare konsekvenser.

Beskyttelse av økosystem

Det finnes dyr som formerer seg så raskt at de skader andre dyr og noen ganger truer hele økosystemer. Disse bør man av miljøhensyn kunne utrydde ved hjelp av en gendriver. På den annen side bør man også hjelpe til med å bevare dyr som er viktige for et økosystem.

Hvert dyr er like mye verdt

Mennesket må ikke sette verdien av en dyreart over verdien av en annen, siden hvert dyr bare følger sitt overlevelsesinstinkt og dermed ikke kan opptre moralsk forkastelig.

Foreldre er ansvarlige for barna sine

Hvis foreldrene er enige med legen om å bruke genterapi på befruktede egg for å få friske barn, er det ingen grunn til å forby dem det.

Vokser ris seg i hjel?

For ris har man ved hjelp av genredigering klart å slå av alle regulatorer som begrenser kornveksten. De finnes alle på ett enkelt kromosom. Det er svært usannsynlig at dette ville kunne skje ved naturlige mutasjoner. Den multiple mutasjonen kan som enhver annen mutasjon, overføres til vill ris.

Kreft etter genredigering?

Genet p53 sikrer at defekte celler ikke deler seg, eller til og med at de ødelegger seg selv. Fordi CRISPR/Cas9 skader DNAet i det første trinnet, kan redigerte celler stenges ned av p53.
I stamcellekulturer fører derfor genredigering til en utilsiktet anrikning av celler som har en funksjonsfeil på p53. En dårlig fungerende p53 er en vesentlig faktor ved utviklingen av kreft.

Ingen godkjenning fra ufødte barn

Moralske så vel som etiske lover vil bli krenket hvis man gjennomfører genetiske endringer på et embryo.

Hva er CRISPR/Cas9 ?

CRISPR/Cas9 er en ny teknologi som gjør det mulig å endre, erstatte eller målrettet slå av gener på en rask og presis måte. Denne metoden kalles også genredigering.

Hvor kom CRISPR/Cas9 fra ?

CRISPR/Cas9 er en naturlig forsvarsmekanisme som finnes i bakterieceller. Den beskytter bakteriene mot angrep fra virus.

Hvordan virker genredigering ?

Ved å lagre en del av den genetiske informasjonen til en inntrenger (virus), kan bakterier raskere avvise nye virusangrep. Forskere har tatt i bruk denne forsvarsstrategien ved hjelp av enzymet CAS9 (også kalt gensaks) og utviklet et verktøy som gjenkjenner og klipper bort karakteristiske DNA-sekvenser.

Hvilke metoder finnes for å sette oppskriften til CRISPR/Cas 9-systemet inn i celler?

Oppskriften settes nøyaktig inn i celler slik at gensaksen aktiveres.
Til dette finnes det flere mulige metoder innenfor cellebiologi og genteknologi. Bakterieceller kan f.eks. utsettes for elektroporering (elektriske pulser med høy spenning), mens det i dyreceller noen ganger brukes ufarlige virus som "gentransport".

I hvilke organismer kan man bruke genredigering?

Metoden for å klippe ut gener fungerer for nesten alle levende celler og organismer. I tillegg vil man også kunne kurere ulike arvelige sykdommer innen humanmedisin.

Kan CRISPR/Cas9- modifiserte avlinger ses på som genmodifiserte organismer?

Dette diskuteres fortsatt. Noen mener at disse endringene er mer som naturlige mutasjoner, og likner mer på det som skjer ved tradisjonelle metoder. Mange organisasjoner argumenterer for at planter ikke skal omfattes av GMO-reguleringer med mindre de har blitt tilført fremmede gener.

Hvorfor anses CRISPR/Cas9-metoden som den mest effektive metoden for genredigering?

Sammenliknet med andre metoder som f.eks. TALEN og sinkfingernukleaser er den enklere og raskere, og kostnadene er også lavere. Med CRISPR/Cas9-metoden kan gener dessuten endres samtidig på flere forskjellige steder ("multiplexing").

Er det noen risiko for forbrukerne knyttet til konsum av matvarer?

Genredigering kan gi opphav til genetiske varianter som tilsvarer naturlige mutasjoner, eller som ikke tilsvarer naturlige mutasjoner. En viss risiko kan oppstå dersom andre gensegmenter enn de ønskede blir endret ("off-target" -hendelser).

Finnes det noen alternativer til genredigering?

TALEN og sinkfingernukleaser er eksempler på andre metoder for målrettet endring av DNA. Disse metodene kan også sette inn, slå av eller fjerne gener. Metodene er veldig like og bruker kunstig produserte enzymer. De gjenkjenner en målsekvens i genomet og kutter deretter DNA-strengen. Metodene er mer komplekse.

Kan menneskelige embryoer bli sykdomsfrie i fremtiden?

Ved hjelp av CRISPR/Cas9-teknologi kan man gjøre genetiske endringer på mennesker, men prosessen er foreløpig veldig umoden og forskes fortsatt på. Det ville vært en stor revolusjon om menneskelige embryoer kunne bli kvitt alle arvelige sykdommer med denne metoden. Men igjen, det er en risiko for at det kan oppstå bivirkninger eller seneffekter.

Gendrivere

Når et gen er modifisert ved hjelp av CRISPR/Cas9, får det også en "driver" for nedarving. Hele oppskriften for CRISPR/Cas-systemet er inkludert. Dette bidrar til at det redigerte genmaterialet med stor sannsynlighet vil overføres til avkommet.

Suksess i landbruket med CRISPR/Cas9

CRISPR/Cas9 har allerede ført til noen suksesser i landbruket. For eksempel har det blitt utviklet motstandsdyktighet mot meldugg, en vanlig soppsykdom hos hvete.

Fremtidsutsiktene til CRISPR/Cas9

I fremtiden kan genredigeringsteknikker som CRISPR/Cas9 f.eks. gi oss avlinger som er skadedyrbestandige, og muligheter for å forhindre spredning av malaria via mygg.

Hvilke muligheter gir dette i humanmedisin?

Ved å bruke genterapi på mennesker vil det for eksempel være mulig å reparere mutasjoner som fører til kreft.

Hva sier de ulike landende, f.eks. i EU, om bruk av genredigering?

Mange land, inkludert noen av EUs medlemsland, er imot genteknologisk modifisering av mat og har innført forbud mot dyrking av denne på deres jord. Noen forskere ser imidlertid ikke på alle tilfeller av genredigering som genteknologi.

Kan CRISPR/Cas9-teknologien misbrukes?

Ja! Det er ekstremt vanskelig å kontrollere bruken av CRISPR/Cas9 fordi det ikke er mulig å sjekke hvem som har tilgang til metodene. I fremtiden kan terrororganisasjoner bruke CRISPR/Cas9 for å oppnå egne fordeler. De negative konsekvensene vil være generasjonsovergripende. I verste fall kan hele arter bli genetisk modifisert eller utryddet.

Strid om patentrettigheter

Den franske biokjemikeren Emmanuelle Charpentier og hennes amerikanske kollega Jennifer Doudna oppdaget forsvarsmekanismen hos bakterier og var de første til å ta i bruk gensaksen CRISPR/Cas9. Patentet blir imidlertid ikke innvilget fordi det er to andre parter som mener at de brukte CRISPR/Cas9 først. Tvisten hemmer den økonomiske bruken av genredigering.

Ikke drep, men optimaliser og la leve!

I forsøksserier blir dyr, som mus eller menneskelige embryoer, sortert ut og drept. Dette skjer for eksempel ved preimplantasjonsdiagnostikk (PGD), der embryoer med alvorlige genetiske defekter blir sortert ut. Ved hjelp av gensaks kan kjønnsceller endres slik at genfeilen ikke oppstår i utgangspunktet.

Økosystemet er truet

Genredigering kan ha negativ innvirkning på naturen og miljøet hvis det settes ut optimaliserte organismer. Det vil kunne skade en art, og dermed utløse en kjedereaksjon der andre plante- eller dyrearter også blir truet.

Melduggresistent hvete

Med CRISPR/Cas9 kan en mutasjon utløses samtidig i alle homologe kromosomer. For eksempel er det mulig å slå av "døråpnerproteinet" for meldugg hos hvete på alle seks homologe kromosomer samtidig. Den resulterende hveten er fullstendig resistent mot meldugg uten behov for kompliserte kryssavlsforsøk.

Fjern koblingen av skadelige gener

Med CRISPR/Cas9 kan koblete gener som naturlig nedarves sammen, skilles fra hverandre på kromosomene. Dermed er det mulig å samle ønskede og uønskede egenskaper på kromosomene, og å fjerne de uønskede egenskapene i en blokk ved krysning.

Intervensjon i genuttrykk med Cas9

Det finnes Cas9-varianter med inaktivert klippefunksjon. De binder seg til målsekvenser på DNA og blir der. Når de kombineres med en transkripsjonsfaktor, er det mulig å påvirke hvilke gener som vil og ikke vil være virksomme, uten å endre DNA.

Stopp kreft med genredigering?

P53-genet blir noen ganger referert til som «vaktmestergenet». Det sikrer at celler med feil i DNAet ikke deler seg, men ødelegger seg selv (såkalt «celle-selvmord»). Feil i p53 er avgjørende for utvikling av kreft. Ved hjelp av genredigering kan en defekt p53 erstattes av en fungerende p53. Det er nok hvis dette lykkes på et av de homologe kromosomene.