Hvad er genteknologi?
Der findes ikke nogen enkel og klar definition på, hvad genteknologi er. Navnet genteknologi antyder jo, at det handler om gener og teknologi. Det virker derfor umiddelbart logisk, at forsøge at forklare begrebet dels ud fra teknologiens værktøjer dels ud fra teknologiens anvendelsesområde.
Genteknologiske værktøjer
Genteknologien er i stort omfang udsprunget fra vores viden om bakterier . Bakterier har intet immunforsvar. De er i stedet udstyret med nogle enzymer, som kaldes restriktionsenzymer. Disse enzymer er i stand til at ødelægge andre mikroorganismers DNA-streng, der af bakterien opfattes som fremmedelementer.
Restriktionsenzymerne har den evne, at de genkender specifikke steder i den fremmede dna-streng og skærer dem i stykker på en bestemt måde (uden at skære deres egen DNA-streng i stykker). Dette kan udnyttes i genteknologien, hvor disse enzymer kan opfattes som en kemisk saks, der kan bruges til at klippe og klistre i andre organismers gener.
En anden vigtig bestanddel fra bakteriernes verden er plasmider. Plasmider er små ringformede DNA-stykker, der kan indeholde et begrænset antal gener. I naturen udveksles disse plasmider mellem bakterier. Det er for eksempel på denne måde, bakterier kan overføre deres evner til at være modstandsdygtige eller resistente overfor visse antibiotika.
Disse plasmider kan anvendes til at sætte menneske-DNA ind i, således at det lettere lader sig undersøge. Det lyder indviklet, men er i virkeligheden en relativ simpel teknologi.
Senere er der udviklet andre og mere sofistikerede enzymer. Af særlig interesse er det enzym, der stammer fra organismen Thermus aquaticus. Dette er en bakterie, der lever i varme svovlkilder, og som tåler meget høje temperaturer. Dette kan udnyttes ved den teknik der kaldes PCR (polymerase chain reaction).
PCR-teknikken er den teknologi, der har haft størst betydning for den moderne genteknologi. Den indbragte fortjent dens opfinder, amerikaneren Cary Mullis, Nobelprisen i 1988.
Genteknologi anvendt i medicinalindustrien
I 1983 lykkedes det medicinalindustrien at fremstille insulin ved hjælp af genteknologi. Kort fortalt fik man isoleret (klonet) genet for human insulin, og sat det ind i en bakterie (eller en gærcelle).
Ved at udnytte bakteriers og gærs evne til at dele sig hurtigt og ved at få det indsatte gen til at kode for insulin kunne man nu oprense en meget ren form af human insulin. Indtil da havde man næsten udelukkende anvendt svineinsulin, som hverken med hensyn til pris eller renhed kunne hamle op med det gensplejsede insulin. Denne teknologi er bedre kendt under navnet ´rekombinant genteknologi´.
Hurtigt fulgte en produktion af rekombinant væksthormon. Problemet med den væksthormon, man anvendte tidligere var, at den kunne være udvundet af hypofyser fra afdøde, og dermed kunne give anledning til en spredning af den frygtede Creutzfeldt-Jakobs sygdom (kogalskab), der smitter via nogle små partikler, der kaldes prioner.
Af andre eksempler kan nævnes fremstilling af blodstørknings faktorpræparater til behandling af blødersygdomme (hæmofili A og B) og ved fremstilling af vacciner. Fordelen er, at det er muligt at fremstille meget rene præparater med meget få uønskede side- og bivirkninger.
Genteknologi anvendt til diagnostik
Det første eksempel på anvendt gendiagnostik var observationer udført af den østrigske munk Gregor Mendel (1822-84). Han beskrev ved hjælp af krydsningforsøg med ærteblomster det, der senere skulle blive kendt som Mendelsk genetik. Dette udtryk bruges stadig om sygdomme, der følger et velkendt mønster med hensyn til nedarvning (dominant og vigende arv).
Det var først i 1953, at den præcise struktur af DNA-molekylet blev beskrevet af amerikaneren James D. Watson og englænderen Francis H.C. Crick.
Sidst i 50erne blev de første kromosomanalyser taget i brug i Danmark, men først i 80erne begyndte man at bruge moderne genteknologi. Disse metoder søgte ved hjælp af sandsynliggørelse (markørundersøgelse) at lokalisere generne for forskellige genetiske sygdomme.
Senere er disse metoder blevet udviklet til at kunne anvendes til direkte gendiagnostik. Ved udvikling af PCR-teknikken i begyndelsen af 80erne og 90erne kom der rigtig skub i genteknologisk diagnostik af arvelige sygdomme.
Genteknologi anvendt som behandling - genterapi
Genterapi handler om at sætte et gen ind som erstatning for eller forstærkning af et gen, der ikke fungerer. Eller man kan sætte et gen ind, der skal hæmme et overaktivt gen. Dette gen kan bringes ind i værten ved forskellige teknikker. Det værktøj der skal fragte genet ind i værten, kaldes for en vektor.
En metode er at lade et uskadeliggjort virus bære det ønskede gen ind i værtens celle. Det begrænsende ved denne teknologi er, at nogle vira kun kan fragte et gen af en vis størrelse, eller at virus simpelthen kan være ustabilt, når det anvendes på denne måde. De hyppigst anvendte vira er forkølelsesvirus, retrovirus og herpesvirus.
Andre har forsøgt sig med specialkonstruerede proteinskaller, fedtmolekyler (liposomer) eller med at ´skyde´ gener, der en bundet på små guldmolekyler, ind med en såkaldt genkanon.
Genterapi har speciel interesse ved behandling af det, man kalder for de monogent arvelige sygdomme Det er sygdomme, der skyldes forandringer i et bestemt gen. Det første eksempel på genterapi var over for en sygdom der kaldes ADA (adenosin-deaminase) mangel, som gør at patienten er ekstremt modtagelig for infektioner og ubehandlet har en meget kort levealder.
Senest har man i USA forsøgt en lignende behandling overfor familiært forekommende hyperkolesterolæmi (svært forhøjet kolestrolindhold i blodet).
En anden sygdom, der er en oplagt kandidat til behandling med genterapi, er cystisk fibrose . Det er en invaliderende sygdom, der blandt andet giver svære lungesymptomer. Cystisk fibrose forekommer ved en ud af 4500 fødsler, og så mange som tre procent af befolkningen i Danmark er raske bærere af sygdommen!
Hvad med etikken?
I det seneste år har genteknolgien påberåbt sig en del opmærksomhed. Inden for den agrokemiske industri har det mest været omkring udviklingen af en genroe eller genmodificeret majs. Inden for den medicinske verden har det været anvendelsen af genteknologien på uhelbredeligt syge kræftpatienter.
Genteknologien har med andre ord været gjort til genstand for en kamp mellem det gode og det onde. Genteknologien er grænseoverskridende i mere end en forstand, og det er spørgsmålet om en national lovgivning kan sikre en hensigtsmæssig anvendelse af denne teknologi.
Et er sikkert: genteknologien er kommet for at blive, og det er vigtigt med en saglig diskussion af, hvad vi vil med den, og hvor langt vi skal gå.
De fleste er dog enige om, at genterapi indtil videre ikke må anvendes på kønsceller. Ved at anvende teknologien på vore kønsceller vil man kunne påvirke udviklingen af vore efterkommere. Dette kan have konsekvenser, man ikke umiddelbart kan forudsige.