Hva er genteknologi?

Hvordan blir gener forandret?

Arvestoffet til levende organismer er DNA. DNA er et trådformet molekyl, og genene er deler av DNA-molekyler som ligger inne i hver eneste celle i en organisme. En mutasjon er en forandring i et gen som oppstår når DNA-et blir forandret. Det skjer mutasjoner i cellene når de deler seg i forbindelse med vekst og vedlikehold av organismen. Slike mutasjoner kalles naturlige eller spontane. De fleste mutasjonene blir raskt reparert av cellen selv. Spontane mutasjoner oppstår i arvestoffet til alle levende organismer. Det regnes også som spontane mutasjoner når DNA blir forandret ved tilfeldig miljøpåvirkning utenfra, f.eks stråling fra verdensrommet, fra radioaktive bergarter i jordskorpen, f.eks radon, eller av kjemiske påvirkninger vi utsetter oss for, f.eks røyking. Mutasjoner fører til at genene, og dermed individene blir litt forskjellige. Langt de fleste mutasjonene er skadelige, men en sjelden gang viser en mutasjon seg å være fordelaktig for organismen. Da kan individene som har denne mutasjonen bli bedre tilpasset enn andre, og disse vil vinne fram i kampen for tilværelsen. Dette har vært drivkraften i utviklingen av alle livsformer på jorda fra tidenes morgen. Hva er da så betenkelig ved at vi bruker genteknologi og forandrer litt på DNA-et (genene) i maten vi eller husdyra skal spise? Kan det være så galt å forsøke å få utviklingen til å gå fortere, og i den retningen vi ønsker?

De spontane mutasjonene er omtrent alltid forandringer internt i cellens eget DNA. Mutasjoner er som regel skadelige, men cellene har «mekanismer» for å hanskes med dem. Dersom mutasjonene ikke innebærer en fordel for organismen, vil de ikke bæres videre over tid, og dermed dø ut. Men en sjelden gang virker en mutasjon positivt for organismen, og den blir etablert i cellens DNA og ført videre ved arv. Egenskapen som mutasjonen gir må ikke bare være positiv på celle-nivå. Den må over tid vise seg fordelaktig for hele organismen, og for organismen i møte med økosystemet. Utvikling på bakgrunn av spontane mutasjoner er en langsom og dynamisk prosess. Slik foregår evolusjonen.

 

Hva er genmodifisering?

Genmodifisering dreier seg om å endre DNA med bruk av genteknologi, og få endringen av organismen til å skje raskere enn ved bruk av spontane mutasjoner i konvensjonell foredling. En organisme som er laget ved genmodifisering kalles en GMO. Fram til ca 2012 dreide mesteparten av genmodifisering seg om å flytte DNA mellom arter som ofte sto langt fra hverandre. Man brukte dyre og tidkrevende metoder. GMO-er laget på denne måten blir nå ofte kalt de gamle GMO-ene eller GMO 1.0. Å lage slike GMO-er er et radikalt inngrep. I naturen fins mekanismer som sørger for at artsgrensene opprettholdes, og for at det biologiske mangfoldet derfor ikke forvitrer.  Med genteknologi kan artsgrensene brytes på en måte som aldri tidligere har forekommet i utviklingen av livet på jorda.

Genredigering er en nyere form for genmodifisering. Det fins flere genredigeringsmetoder, men CRISPR-teknologien er blitt spesielt populær. Den ble lansert i 2012, og bygger på kunnskap som er hentet fra immunsystemet hos bakterier. Metoden er enklere og billigere enn de man tidligere brukte, og man får forandringen til å skje på ønsket sted i DNA-et. Det diskuteres imidlertid om CRISPR i tillegg kan ha utilsiktede konsekvenser andre steder i DNA-et og for cellens øvrige funksjoner. Med CRISPR kan man forandre DNA i en celle uten å tilføre nytt DNA, man kan tilføre DNA fra et annet individ av samme art, eller man kan tilføre fremmed DNA. GMO-er laget med genredigering kalles ofte nye GMO-er eller GMO 2.0.

Cellene har utviklet effektive systemer for å hindre at endringer i DNA blir etablert. Genmodifisering, genredigering inkludert, dreier seg om å overvinne cellenes naturlige reparasjonssystemer. Vi vet at slike systemer er en organismes vern mot mutasjoner, som omtrent alltid er skadelige. Like fullt forsøker genteknologene å bryte seg inn i cellens DNA med kraftfulle genteknologiske verktøy. Men hvordan vil cellens forsvars- og reparasjonssystem virke overfor slike teknologiske inngrep? Og hvordan vil et endret gen komme til å «spille sammen med» resten av cellens gener? Og som for spontane  mutasjoner venter utfordringene for en GMO i møte med det økologiske samspillet. Spørsmålene er mange, og resultatene kan være overraskende. Med genmodifisering bryter man seg inn i cellens DNA på radikalt vis, og produserer uoversiktlige situasjoner i et omfang og tempo som hittil er ukjent i naturen.

 

Naturen er kompleks

Uoversiktlige situasjoner kan skapes når de modifiserte genene skal fungere i samspill med cellens øvrige gener på celle-nivå. I neste omgang er det spørsmål om hvordan endringene i DNA-et, altså mutasjonen, vil påvirke hele organismen og dens funksjoner, og hvordan en GMO vil komme til å spille sammen med andre organismer i naturen i det økosystemet GMO-en skal fungere.

Forskere prøver å finne metoder til å forutsi hvordan en GMO vil fungere i samspill på de forskjellige nivåene. Dette er en svært viktig, men krevende forskning som må foregå over tid. Det er nødvendig å bruke nok tid til å kunne avdekke spredning av de endrede genene til beslektede arter, eller utvikling av resistens.

Spesielt krevende er det å forutsi virkninger for det ofte spesialiserte samspillet mellom insekter og planter i et økosystem. Professor Eline B. Hågvar har trukket opp mulige påvirkningsveier i en plansje som er å finne i kunnskapsheftet som nettverket ga ut i 2017.

 

Gendrivere

Gendrivere er en videreføring av CRISPR-teknologien. Med gendrivere er det mulig å få fram egenskaper i en populasjon enormt mye raskere enn før. Gendriver-mutanter setter naturens kjente regler for nedarving ut av spill. Egenskapene deres får arvelig forkjørsrett og overstyrer evolusjonens dynamikk. Med gendrivere kan man også utrydde arter, spesielt arter som har kort generasjonstid, for eksempel en uønsket insektart. Dette er allerede gjort i laboratorieforsøk. I Burkina Faso planlegges nå (2018) et forsøk der målet er å utrydde malariabærende mygg. Prosjektet har støtte fra Bill og Melinda Gates’ malaria-fond. Det er også fremmet forslag om å bruke gendrivere til å utrydde den plagsomme rottebestanden på New Zealand.

Mange forskere mener det representerer en altfor stor risiko å sette gendrivere ut i naturen, og advarer sterkt mot å ta dette i bruk. Høsten 2018 fremmer en rekke internasjonale miljø-organisasjoner et forslag om moratorium (midlertidig forbud) mot gendrivere. Det norske Bioteknologirådet gikk alt i 2016 inn for et moratorium.

Les mer om gendrivere her

Nettverk for GMO-fri mat og fôr har bedt den norske regjeringen om å gå inn for et moratorium.

Mer om moratoriet mot gendrivere kan du lese i denne nyhetssaken

Les også vårt kunnskapshefte om GMO i mat og fôr.