Definition

Genteknologi eller genetisk modifikation er et område inden for genetik, hvor man ændrer en organismes DNA ved at ændre eller erstatte specifikke gener. Gensplejsning anvendes inden for landbruget, industrien, den kemiske, farmaceutiske og medicinske sektor og kan anvendes til fremstilling af bryggerigær, kræftbehandlinger og genetisk modificerede afgrøder og husdyr blandt utallige andre muligheder. Det eneste kriterium er, at det modificerede produkt er – eller engang var – en levende organisme, der indeholder DNA.

Eksempler på genteknologi

Eksempler på genteknologi er anført efter sektor i denne artikel, hvor hver sektor anvender DNA-modifikation med et andet mål. Da det menneskelige genom indeholder mellem 20.000 og 25.000 gener, og da disse gener kan strække sig fra blot nogle få hundrede basepar til over 2 millioner, er anvendelsesområdet for genteknologi enormt. Der er imidlertid mange etiske spørgsmål, der vedrører, hvor langt denne form for forskning bør gå, og hvilke anvendelser der er acceptable.

Kemisk industri

Den kemiske industri anvender genteknologi, når den fremstiller modificerede levende mikroorganismer til kemisk produktion. Det er ikke muligt at gensplejse et kemikalie eller et materiale som f.eks. en syre eller en stålstang – de indeholder ikke DNA; bakterier, der f.eks. producerer syre, kan dog gensplejses.

Naturlige kemiske forbindelser er afgørende for livets eksistens. Disse er i årenes løb blevet efterlignet af menneskeskabte (syntetiske) kopier. Et eksempel på gensplejsning i den kemiske industri i dag er et enzym kaldet protease. Protease-teknik er grundlaget for genetisk modifikation i fremstillingen af vaskemidler.

Proteaser er enzymer, der findes i alle levende organismer; deres funktion er at katalysere (fremskynde) nedbrydningen af ester- og peptidbindinger, der findes i mange typer vaskepletter. Proteasegener giver cellerne fremstillingsinstruktionerne til proteaseproduktion inde i cellen (proteinsyntese). Ved at manipulere disse gener kan vi ændre proteasens endelige form og nogle af dens egenskaber.

Forrige vaskemidler havde ikke adgang til genteknologi, men selv dengang var forskerne i stand til at ændre proteaser ved at udvælge og producere de bedste stammer. Med genteknologi kan disse enzymer forbedres yderligere for at opnå endnu hvidere hvidt hår. Da genet til proteaseproduktion først var afkodet, var det muligt at udvinde og ændre det. Der er foretaget mange modifikationer, som forbedrer de pletfjernende resultater ved f.eks. varierende pH- og vandtemperaturer.

Andre eksempler på genteknologi i den kemiske industri omfatter mindre miljøskadelig spildevandshåndtering. Det drejer sig om at ændre generne hos de mange typer bakterier, der fordøjer affald, uden at de efterlader tilsvarende skadelige biprodukter. Et andet eksempel er fremstilling af bionedbrydelig plast ved hjælp af genetisk modificerede stammer af cyanobakterier.

Afgrødeproduktion

Eksempler på genteknologi i forbindelse med afgrødeproduktion bruges ofte til at fortælle os, hvorfor vi ikke skal købe eller spise dem; en voksende befolkning uden tid, plads eller ofte viden til at producere afgrøder hjemme betyder imidlertid, at vi er nødt til at udnytte vores landbrugsjord mere effektivt. Samtidig er det vigtigt, at vi ikke reducerer de naturlige levesteder rundt om i verden. Genetisk modificerede (GM) afgrøder er et svar i form af et øget udbytte af afgrøder på et mindre areal. Genetisk modificering af en afgrøde er koncentreret om øget modstandsdygtighed over for sygdomme, øget fiber- og næringsstofindhold eller øget udbytte – helst en kombination af alle tre. Hvis vi kan få alle de mineraler og vitaminer, vi har brug for, fra en supertomat, der vokser meget hurtigt uden brug af pesticider eller gødning, og som endda vil vokse under tørkeforhold, så ser emnet genmodificerede afgrøder pludselig meget attraktivt ud.

En masse negative kommentarer fra offentligheden har gjort genetisk modificerede afgrøder upopulære; mange genmodificerede afgrøder – selv når de dyrkes lovligt – kan ikke finde et stort nok marked. Det betyder, at landmænd sjældent ønsker at tage den økonomiske risiko ved at dyrke dem.

Der er ingen videnskabelige beviser for, at en genmodificeret afgrøde er farlig at spise i forhold til en ikke genmodificeret afgrøde, men genteknologien er ret ny, og vi kan ikke med sikkerhed sige, om de langsigtede virkninger er skadelige for mennesker eller de dyr, der spiser dem (som vi så måske spiser i vores burgere). Den eneste genmodificerede afgrøde, der dyrkes lovligt i Den Europæiske Union (EU), er MON 810-majs. Produktion af denne majs i EU vil muligvis også blive forbudt i fremtiden. Den føderale lovgivning i USA er streng med hensyn til GM-testning, men produktion, salg og forbrug af GM-afgrøder er lovlig.

Kvæg

Eksempler på genteknologi i husdyravl bør altid nævne en restriktion fra Food and Drug Administration, som for nylig er blevet ophævet. Import, salg og opdræt af genmodificerede lakseæg var tidligere forbudt i USA, selv om det ikke skyldtes frygt for, at det kunne være sundhedsskadeligt at spise disse fisk – forbuddet skyldtes mærkningslove. Dette forbud er nu blevet ophævet.

I AquaAdvantage-laksen kombinerede forskerne generne fra chinooklaks og den ret grimme havstubbe (nedenfor) for at fremstille en kontinuerligt voksende laks (laks vokser normalt sæsonbestemt), der bruger og kræver færre kalorier end vilde eller opdrættede alternativer. Virksomheden har brugt tyve år på at teste denne nye fødevarekilde; argumenter mod brugen af GM-laks er normalt baseret på, at tyve år ikke er særlig lang tid i den gennemsnitlige menneskelige levetid.

Selv om genetisk modificeret oksekød er svært at finde, er det stadig muligt, at din gryderet engang har spist GM-foder. Den kan også – da den var i live – være blevet indsprøjtet med genetisk modificeret rekombinant bovint væksthormon (rBGH). Dette hormon bliver også sprøjtet ind i malkekøer. Det er blevet rapporteret, at mælk fra rBGH-behandlede køer indeholder højere niveauer af IGF-1, et hormon, som synes at øge risikoen for bryst-, prostata-, tyktarm- og lungekræft hos mennesker. Dette er blot en af grundene til, at GM-produkter er så kontroversielle. Men undersøgelser har også vist, at brugen af GM-foder øger sundhedsniveauet hos dyrene og ofte betyder, at landmændene ikke behøver at injicere antibiotika og hormoner i deres husdyr – da disse kemikalier kan passere ind i blodstrømmene hos de mennesker, der spiser husdyrene eller drikker deres mælk, kan dette være et dobbelt positivt resultat. Juryen er stadig ikke klar.

GM-kylling er ikke tilgængelig i dit lokale supermarked (endnu), men kyllinger, der er fodret med GM-foder, er ofte mærket som sådan. Så det er de fordøjede rester af forskellige genetisk modificerede afgrøder og ikke en genetisk modificeret fugl, der steger i ovnen.

Genetisk modificerede kyllingeæg bliver undersøgt som en fremtidig kilde til naturlige kemiske forbindelser. Hønsehøns kan genetisk manipuleres til at producere æg, der indeholder større mængder af visse proteiner. Disse proteiner anvendes almindeligvis i fremstillingsprocesserne for farmaceutiske lægemidler. Fremtidens priser på lægemidler kan blive langt mere overkommelige takket være genmodifikationsteknologi.

Kræftbehandling

Eksempler på genteknologi inden for kræftbehandling er allerede begyndt at vise meget positive resultater. Hønseægget dukker også op her. Inden for dette område af genteknologi ændres bakteriegener, der producerer bestemte proteiner. Disse proteiner – du har måske hørt om det meget studerede Cas9-protein – danner antistoffer, som hjælper med at ødelægge virus. Denne type protein understøtter også en mekanisme, der alarmerer immunforsvaret hos mennesker. Da dette respons ofte undertrykkes af kræftceller, vil Cas9 måske kunne hjælpe kroppen med at genkende og derefter bekæmpe kræft. Cas9 er allerede ved at blive undersøgt og afprøvet i forbindelse med genetiske sygdomme som f.eks. seglcellesygdom og cystisk fibrose.

Hereditære sygdomme

Hereditære sygdomme og lidelser kan blive en saga blot takket være genteknologi – der er blot ét problem, nemlig den etiske brug af menneskelige embryoner til forskningsformål.

Embryologisk genteknologi er lovlig i nogle lande, og disse lande får meget kritik. Men da He Jiankui redigerede generne i tvillingeembryoner og derefter fik dem implanteret i en kvinde, som fødte disse genetisk modificerede børn, gik verden amok, og Jiankui blev efterfølgende fængslet. Ikke alene er de langsigtede virkninger af genteknologi ukendte, men eventuelle ændringer kan også overføres til efterfølgende generationer eller fortsætte med at ændre sig uden den naturlige kontrol, som evolutionen er. For folk, der mener, at livet begynder ved undfangelsen, eller som betragter et embryon som en levende, bevidst person, er der endnu flere etiske argumenter.

Mange forældre, der gennemgår processen med in vitro-befrugtning (IVF), får tilbudt muligheden for præimplantationsgenetisk diagnose (PGD). Herved kontrolleres DNA’et i det befrugtede æg, før det indsættes i livmoderen. Formålet er at finde frem til eventuelle genetiske mutationer. Forældrene har mulighed for at kassere “defekte” æg. Mange mener, at dette er meget forkert, da vi ikke er blevet enige om, hvad der betragtes som en uønsket mutation. En genetisk fejl, der forårsager abort, ville måske være acceptabel. Men hvad med køn, arvelig psykisk sygdom, øjenfarve? I de seneste år er adskillige fertilitetsklinikker i Indien blevet kritiseret for f.eks. at have lovet mandligt afkom til par. Dette er ikke et eksempel på genteknologi, men mange grupper frygter, at visse fysiologiske valg kan finde vej ind i genteknologien uden at blive kontrolleret. I dag følger genmodificering af mennesker stort set de samme etiske argumenter som abort.

For og imod genteknologi

For- og ulemperne ved genteknologi er slet ikke så entydige. På området for genetisk modifikation af mennesker påvirker vores personlige overbevisninger, hvordan denne teknologi vil udvikle sig og gå fremad. I lande, hvor loven fastslår, at menneskelivet begynder i uge 24, er der større sandsynlighed for, at genteknologi på embryoner, der ikke er blevet født til termin, vil blive accepteret. Dette etiske spørgsmål er en del af det, der er kendt som argumentet om fosterets personlighed, og det er hovedårsagen til, at genteknologi på mennesker møder så stor modstand.

I en landbrugsmæssig sammenhæng drejer offentlighedens frygt sig om de langsigtede virkninger af at spise genmodificerede fødevarer. Denne frygt afholder landmændene fra at producere modificerede afgrøder, da de måske ikke vil kunne sælge dem, og i mange lande er det ulovligt at dyrke dem. Personlige spørgsmål er ofte holdninger; de egentlige fordele og ulemper vedrører resultaterne af langsigtet videnskabelig forskning. Desværre er genomredigering en ny teknologi, og vi har ingen data, der dækker mere end nogle få år – og slet ikke noget, der dækker en eller flere generationers levetid.

Pros

Genoptikpros bør starte med, at dette emne har gjort det muligt for os at lære så meget mere om vores gener og andre organismers gener. Det er takket være genteknologien, at vi lærer, hvordan hele rækken af DNA-holdige organismer – fra bakterier til mennesker – fungerer.

Genteknologien har givet os ny og uventet viden, som fortæller os, hvordan visse sygdomme udvikler sig. Området har også givet os målrettede terapier, der kan helbrede eller i det mindste lindre disse sygdomme. Ikke kun lægemidlers virkning, men også deres billigere produktion – som i tilfældet med genmodificerede kyllingeæg – kan gøres mere effektiv ved hjælp af denne teknologi.

Kombinationen af en voksende global befolkning og behovet for at opretholde et meget ustabilt forhold mellem landbrugsjord og naturlige levesteder har ført til udviklingen af genmodificerede afgrøder. Disse afgrøder er designet til at give et større udbytte, bruge færre næringsstoffer til dyrkning og kræve mindre arealer eller færre kemikalier (herbicider og pesticider). Forskere kan endda forbedre smag, næringsværdier, farver og former.

Genetisk modificerede bakterier er med til at producere biobrændsel fra genetisk modificerede afgrøder. Biobrændstoffer reducerer virkningerne af forurening fra fossile brændstoffer. Cyanobakterier hjælper os med at fremstille bionedbrydelig plast, og andre genmodificerede mikroorganismer nedbryder vores affald. Genetisk modifikation er stærkt forbundet med vores økologi og fremtid.

Og vi bruger mindre af jordens ressourcer, når vores husdyr vokser hurtigere. Når kødkvæg vokser til fuld størrelse på et år i stedet for to eller tre, er det to år mindre i hvert dyrs CO2-fodaftryk. Når kvægets gener ændres til at bekæmpe sygdomme, har vores mælk og kød færre rester af antibiotika og hormoner. Genteknologi betyder mindre pres for at forvandle vigtige, forsvindende naturlige økosystemer til fødevareproduktionsfabrikker.

Kontra

Kontraerne er primært baseret på manglen på langsigtede undersøgelser af virkningerne af genteknologi, både på en organisme og på de organismer, der spiser den. Måske endda dem, der lever ved siden af den. Som med al ny, men potentielt skadelig teknologi har vi simpelthen ikke nok data.

En anden faktor er, at selv om vi har afkodet det menneskelige genom, ved vi ikke alt, hvad vi behøver at vide om alle funktioner i den menneskelige krop. For eksempel er tarmmikrobiomet et ret aktuelt emne for nylig. Forskerne accepterer nu, at bakterier i tarmen har direkte indflydelse på hjernen – hvilket sjældent var tilfældet for ti år siden. Men præcis hvordan hjernens neurotransmittere interagerer med kemikalier i fordøjelseskanalen er stadig et mysterium. Eksempler som dette betyder, at mange mennesker argumenterer for, at vi ikke bør forsøge at reparere noget, hvis vi ikke ved præcis, hvordan det fungerer, ved, hvad langtidsvirkningerne vil være, eller ved, om det faktisk er i stykker i første omgang.

Der er naturligvis andre forhindringer. Før vi ved, om genteknologi sikkert kan fjerne en dødelig sygdom for evigt, skal vi finde ud af, om det er rigtigt at ændre embryoners DNA, lade dem vokse og blive født og derefter undersøge deres liv fra fødsel til alderdom (og måske også deres børn og børnebørn), så vi kan sikre, at den nye kur er sikker.

Bibliografi