Fortsatt vet vi lite om hva som skjer med menneskets gener på fosterstadiet. Utenlandske forskere skal nå genmodifisere embryoer for å lære mer, men lovverket forbyr slik kontroversiell forskning i Norge. – Synd at vi ikke får ta i bruk de beste metodene, sier norsk professor.
Av Sigrid Bratlie Thoresen i tidsskriftet Genialt
Hvordan kan to små celler, et egg og en sædcelle, gi opphav til et menneske? Dette har forskere arbeidet med å forstå i årevis. En av de beste måtene å forstå genenes rolle i livets første fase er å gjøre genetiske endringer i embryoer for å se hvilke konsekvenser endringene får. Frem til nå har det ikke vært teknologisk mulig å gjøre genetiske endringer i menneskeembryoer, og slik forskning er også etisk omstridt. Mesteparten av kunnskapen har vi derfor fått ved å studere fosterutvikling i andre organismer, spesielt i mus, som deler mer enn 90 prosent av DNA-et sitt med mennesker.
Imidlertid har det de siste årene kommet nye funn som viser at det er fundamentale forskjeller i hvordan genene styrer utviklingen av mus og mennesker, helt fra unnfangelsen.
Les også: Gen-drivere – magisk medisin eller vilfaren vitenskap?
Mennesker er ikke mus
Ved Francis Crick Institute i utkanten av London arbeider forskeren Kathy Niakan. Hun har de siste årene publisert en rekke banebrytende artikler om hvordan gener uttrykkes i de tidlige fasene av fosterutviklingen. Det kanskje viktigste funnet er hvordan sentrale gener uttrykkes ulikt i embryoer fra mus og mennesker.
– Flere av genene som er viktige for den tidlige fosterutviklingen er aktive på ulike tidspunkter og i forskjellige celletyper når man sammenligner mennesker og mus. Det ser også ut til at enkelte gener kan ha motsatt virkemekanisme under fremveksten av embryonale stamceller i de to artene, forklarer Niakan.
I sommer inviterte Bioteknologirådet den svenske forskeren Fredrik Lanner fra Karolinska Institutet i Stockholm til å forelese for et fullsatt auditorium på Universitetet i Oslo. Der fortalte Lanner om hvordan han og kollegene har studert hvordan samtlige gener i menneskeembryoer uttrykker seg i den første uken etter befruktning.
– Funnene viser at det skjer en dramatisk endring i genaktivitet i ulike celler fem dager etter befruktning av egget. Dette fører til at det oppstår spesialiserte celler som kan danne de ulike delene av et foster. Slik detaljkunnskap gir en helt ny forståelse av den komplekse utviklingsprosessen, forteller Lanner.
Kontroversiell forskning
Vi er altså ikke mus. Men selv om forskningen til Niakan og Lanner gir oss økt forståelse av hvilke gener som skrus av og på under fosterutviklingen hos mennesker, vet vi ingenting om hvilken funksjon de ulike genene faktisk har. For å forstå det, må man manipulere genene i laboratoriet. Et nytt forskningsverktøy kalt CRISPR gjør det nå mulig å lage målrettede endringer i embryoenes DNA. Både Niakan og Lanner skal bruke CRISPR-teknologien til å dykke enda dypere ned i menneskeembryoets hemmelige verden. Dermed blir de blant de første forskerne i verden som endrer genene til et menneskelig embryo.
Genetiske endringer i embryoer kan gå i arv til alle kommende generasjoner, dersom embryoet brukes til å starte en graviditet. Forbudet mot å tillate slike arvelige endringer i mennesker er for mange en sentral etisk og moralsk grense, som ikke bør krysses. Både Lanner og Niakan skal utelukkende bruke befruktede overskuddsegg som har blitt donert til forskning av par som får assistert befruktning, og som ellers ville blitt kastet. Eggene skal destrueres før de blir 14 dager. Forskerne skal altså bruke teknologien som et grunnforskningsverktøy for å øke kunnskapen om menneskets fosterutvikling, og planlegger ikke å gjøre genetiske endringer som går i arv.
– CRISPR-teknologien vil kunne gi oss ny og viktig kunnskap, for eksempel om hvorfor enkelte ikke kan få barn, og hvorfor mange spontanaborterer. Det er viktig at forskningen vi gjør på disse verdifulle embryoene er best mulig, understreker Niakan.
Flere store organisasjoner, som National Academy of Sciences i USA og en gruppe av de største institusjonene som finansierer forskning i Storbritannia, har kommet med offisielle uttalelser om at slik forskning burde tillates, og til og med oppfordres til. Også Bioteknologirådet har anbefalt å åpne for denne typen forskning. Men med dagens lovverk er ikke slik forskning tillatt i Norge.
Fredrik Lanner startet forsøkene sine tidligere i høst, og ble dermed den første forskeren i verden som genmodifiserer friske, levedyktige menneskeembryoer – i alle fall den første som har fortalt om det offentlig. For å skape åpenhet om forskningen sin inviterte Lanner en journalist fra amerikanske National Public Radio til å bli med inn på laboratoriet tidlig i forsøkene.
Ikke lov i Norge
På Rikshospitalet i Oslo jobber professor Joel Glover, sammen med en håndfull andre forskere, med menneskelige stamceller og embryoer. De prøver å finne ut hvilken effekt serotonin, et signalmolekyl som påvirkes av medikamenter mot depresjon og angst, har på utviklingen av embryoer.
– Det er viktig å forstå disse effektene, fordi mange kvinner bruker slike medikamenter i fruktbar alder, forteller Glover. Dersom disse stoffene påvirker embryoene, er det viktig å vite for kvinner som prøver å bli gravide.
– CRISPR-teknologien ville vært et nyttig verktøy i våre studier, men vi har foreløpig ikke muligheten til å ta det i bruk på grunn av det nåværende lovverket. Dersom det hadde blitt lov, ville vi søkt om tillatelse, fortsetter han.
Glover er bekymret for at de blir lite konkurransedyktige sammenlignet med forskere i mange andre land der regelverket er mindre restriktivt, og mener det ikke er noen grunn til å ikke tillate slik forskning i Norge.
– Forskningen vår vil kunne bidra til bedre forebyggende tiltak som kan hindre utviklingsfeil hos fosteret, og det er synd at vi ikke kan ta i bruk de beste metodene for å få slik kunnskap.
Les også: På vei mot det genmodifiserte mennesket?
————
– Bør ikke tillates
Generalsekretær i organisasjonen Menneskeverd, Liv Kjersti S. Thoresen, er positiv til forskning og nye teknologiske muligheter som kan helbrede sykdom og bekjempe lidelse, men mener Norge ikke bør åpne for denne typen embryoforskning.
– Et embryo er et menneskeliv i tidlig stadium, og det er ikke riktig å gjøre et menneskeliv, selv om det er ungt og uferdig, til et middel for andre mennesker. Selv om man bruker embryoer som uansett skal destrueres, vil vi bare kunne støtte bruk av CRISPR i forskning som ikke forutsetter at individet cellene hentes fra, går til grunne. Vi oppfordrer politikere og helsemyndigheter til etisk bevissthet og ansvarlighet.
————
Fakta: Hva kan man studere med CRISPR i embryoer?
Evolusjonsbiologi
Ved å studere genfunksjoner i menneskeembryoer kan vi kaste lys over en rekke evolusjonsbiologiske spørsmål, for eksempel hvordan vi skiller oss fra andre arter, og når ulikhetene oppsto.
Hva kjennetegner et levedyktig embryo?
Ved å studere hva som skal til for at et embryo skal utvikle seg riktig, kan vi kanskje bruke kunnskapen til å velge ut de embryoene som kan gi størst sjanse for en vellykket graviditet ved assistert befruktning.
Sykdomsutvikling
Med genredigering kan vi studere hvordan genfeil påvirker de normale biologiske prosessene under de tidligste fasene av fosterutviklingen, og dermed hvordan alvorlige sykdommer oppstår.
Kreft
Kreftceller er på mange måter veldig like tidlige embryoceller; de deler seg raskt, de er uspesialiserte, og de aktiverer mange av de samme genene. Ved å studere hvordan disse genprogrammene fungerer under kontrollerte omstendigheter i fosterutvikling, kan vi forstå mer av hva som går galt i kreftutvikling. Slik kunnskap kan gi oss nye måter å diagnostisere og behandle kreft på.
