KRONIKK
Biologene endret mikroalgen med CRISPR-metoden slik at den fikk mindre av pigmentet fucoxanthin. Alger med mindre pigment kan dyrkes ved høyere tetthet. Det kan gjøre det lettere å dyrke større mengder av algen til blant annet laksefôr. Foto: Marianne Nymark, NTNU

Skal ikke «århundrets gjennombrudd» bli tillatt Norge?

Kronikk publisert 04.03.19
Også publisert i Aftenposten Viten

Et internasjonalt gjennombrudd fra NTNU på en blek alge kan bety noe for hvilken mat vi skal spise i framtida. Men metoden er forbudt her til lands.

GMO har mange hørt om. Det er en forkortelse for «genmodifiserte organismer», og noen blir skeptiske når de hører om det. Genmodifiserte organismer får endret arvematerialet sitt ved hjelp av moderne genteknologi.

I Norge må det søkes om godkjenning for å bruke planter eller dyr avlet frem med teknikker klassifisert som GMO. I andre land er teknikker forbudt i Norge og EU tillatt.

Hvorfor?

CRISPR og GMO

En EU-domstol plasserte nylig en genredigeringsmetode kalt CRISPR som GMO. Vi mener det var veldig uheldig. Du setter nemlig ikke inn fremmed DNA i organismen ved bruk av CRISPR, men redigerer isteden organismens eget.

CRISPR er kalt «kanskje århundrets største vitenskapelige gjennombrudd» av biologiprofessor Eric Lander fra Massachusetts Institute of Technology (MiT). Det er en billig og effektiv metode for å redigere i levende organismers gener.

Mulighetene er enorme. Arvelige sykdommer kan korrigeres slik at de ikke videreføres til senere generasjoner. Kanskje kan den brukes på mygg for å stanse spredning av malaria, eller for å reparere gener involvert i kreftutvikling.

Ved hjelp av CRISPR kan forskerne redigere genmateriale raskt og presist. Her førsteamanuensis Per Winge og forsker Marianne Nymark. Foto: Per Henning, NTNU

Mottok Kavliprisen

Da amerikanske Jennifer Doudna og franske Emmanuelle Charpentier gjorde et gjennombrudd med Cas9-enzymet i 2012 og 2013, begynte hjulene virkelig å rulle.

Cas9-enzymet kommer fra bakterien Streptococcus pyogenes. Bakterien har et godt utviklet «immunforsvar», blant annet basert på at Cas9-enzymet guides til og kutter i stykker virus som angriper bakteriene.

Forskerne kopierte bakteriens immunforsvar og brukte samme prinsipp for å gjøre endringer i plante- og dyreceller. Gjennom en RNA-guide gir Cas9 beskjed om hvor i DNAet det skal klippe.

Doudna og Charpentier var i fjor i Norge for å motta Kavliprisen i nanovitenskap. Flere tror at de vil motta nobelprisen. Budskapet ved en forelesning ved NTNU var klart: Naturen har gjort dette før.

Sparer generasjoner

Den største forskjellen er tid. Det vi før har brukt flere generasjoner på å endre, kan nå endres raskt og mye mer presist.

Samtidig er det vanskelig å overbevise folk flest og politikerne. Dommen i EU var en skikkelig kråkfot. Vi mener den skyldes kunnskapsmangel.

For CRISPR er mye mer presis enn alle de andre teknikkene, også de som ikke er klassifisert som genteknologi. Likevel er de mer upresise teknikkene tillatt. Vi har hatt dem lenge, og da oppleves de vel som tryggere.

I Kina har de tatt CRISPR imot med begge hender, og er i gang med forsøk på mennesker for å redigere bort kroniske sykdommer.

Tenk deg menneskenes samlede DNA, genomet, som en tekst skrevet i bøker som dekker en vegg på 5 meter fra gulv til tak. Det vi gjør med CRISPR/Cas9 tilsvarer å ta frem en bok i samlingen, bla opp på en bestemt side, gå til en bestemt linje på siden og rette opp i ett ord i denne teksten. Illustrasjon: Colourbox

CRISPR blir tillatt i Norge og Europa også. Dommen utsetter det bare. Innen klinisk bruk er det ikke utenkelig at teknologien først blir brukt for å forsøke å redde pasienter med kronisk dødelige sykdommer.

Presist

Det fantastiske er at vi kan endre på en helt spesifikk plass i arvestoffet: Tenk deg menneskenes samlede DNA, genomet, som en tekst skrevet i bøker som dekker en vegg på 5 meter fra gulv til tak. Det vi gjør med CRISPR/Cas9 tilsvarer å ta frem en bok i samlingen, bla opp på en bestemt side, gå til en bestemt linje på siden og rette opp i ett ord i denne teksten.

Mange jobber nå med å utvikle CRISPR-teknologien slik at endringene blir helt presise, litt som å bytte ut en feil bokstav.

Vi har søkt om et prosjekt fra NTNU for å lage et slikt system. Mye av teknologien vi utvikler vil være universell, selv om detaljer må tilpasses hver organisme. Vi vil også gjøre systemet DNA-fritt, så vi ikke tilfører cellene som skal endres nytt DNA, men overfører redigeringsverktøyet på nanopartikler.

Fordelen med det er at de bare virker en kort tid. Vi får ingen overføring av DNA, og etter et par celledelinger er det i praksis bare villtypeceller igjen, men med ønsket endring.

Tok saksa med ut

En utfordring med CRISPR nå er at enzymsaksa som klipper i DNA blir igjen der inne, og fortsatt er aktiv etter den ønskede genredigeringen. Vi kan heller ikke si sikkert at saksa bare klipper på den ønskede plassen i det ønskede genet.

Men foreløpig virker ikke kutting på feil sted som et stort problem, og det kan kontrolleres.

Biologer ved NTNU har som en av to forskergrupper i verden vært først med å bruke CRISPR i alger slik at saksa ikke ble igjen. De endret en mikroalge slik at den fikk et lavere pigmentinnhold og skiftet farge fra brun til grønn. Etterpå tok de med seg gensaksa ut av algen.

Hvis vi ikke etterlater oss gensaksa inne i organismen, er det mulig at dette ikke blir klassifisert som GMO, siden den da ikke inneholder noe «fremmed» DNA. Foto: Per Henning, NTNU

En alge med mindre pigment slipper mer lys gjennom og kan dyrkes med større tetthet. For lite biomasse per liter er største hindring for lønnsom dyrking av mikroalger. Alger er mat for laks. Algene produserer omega-3-fettsyrene i fisken. Jo mer mat vi får til på liten plass desto mer effektiv produksjon.

Hvis vi ikke etterlater oss gensaksa inne i organismen, er det mulig at dette ikke blir klassifisert som GMO, siden den da ikke inneholder noe «fremmed» DNA.

Akkurat det kan være godt nytt for norsk havbruk. Og for jordas økende befolkning.

Ingenting negativt påvist

All mat vi spiser er foredlet gjennom styrt avl. Tre av fire mennesker på kloden spiser også mat som er foredlet med genmodifisering.

Alle tiårene vi har hatt med mat avlet frem med genteknologi har vist at GMO-mat ikke er farlig. På cirka 12 prosent av verdens landbruksareal dyrkes GMO-planter uten at det er påvist negative helseeffekter.

Mennesker blir syke av dårlig behandlet tradisjonell mat. Ingenting tyder på at mat foredlet med CRISPR eller genteknologi er mer helsefarlig. Likevel er nordmenn fortsatt skeptiske.

Vi håper og tror at dette vil endre seg.

Artikkel: Nature. Scientific Reports. Transgene-free genome editing in marine algae by bacterial conjugation – comparison with biolistic CRISPR/Cas9 transformation. A. K. Sharma, M. Nymark, T. Sparstad, A. M. Bones & P. Winge.

Denne artikkelen sto først på trykk i Aftenposten 28. februar 2019.