01.06.2016

Gen-drivere – magisk medisin eller villfaren vitenskap?

Mygg som suger blod

Flere hundre millioner mennesker smittes årlig av tropiske sykdommer som malaria og denguefeber, som spres av myggbårne virus og parasitter. (Foto: iStock)

Et nytt system for å spre genmodifiseringer i mygg kan kanskje stanse spredningen av sykdommer som malaria, denguefeber og zika. Spørsmålet er om vi tør, og bør, ta det i bruk.

Av Sigrid Bratlie Thoresen i tidsskriftet Genialt

Mygg forårsaker mer menneskelig lidelse og død enn noe annet dyr. Parasitter og virus som spres av mygg, smitter flere hundre millioner mennesker med tropiske sykdommer som malaria og denguefeber årlig. Problemene rammer særlig fattige land med dårlig utbygd helsevesen. Det mye omtalte zikaviruset, som nå herjer i Sør- Amerika, spres også av mygg.

Det er laget vaksiner mot malaria og dengue- feber, men det er uvisst om disse er effektive nok, og om det er mulig å nå ut med dem til alle utsatte folkegrupper. For zikaviruset er en vaksine antagelig flere år unna. Et alternativ kan være å hindre myggen i å spre sykdomssmitte. Kan genmodifiserte mygg være en løsning? Og er det i så fall forsvarlig å sette dem ut i naturen?

Går etter myggen

Ulike løsninger har vært prøvd for å stanse de sykdomsspredende myggene. Forebyggende tiltak som fjerning av vanncontainere og andre klekkesteder for myggen kan redusere bestanden. I tillegg har man brukt store mengder sprøytemidler for å ta livet av dem. Det er også forsøkt å infisere dem med bakterien Wolbachia, som reduserer evnen til å spre sykdom. Men på lang sikt er det fare for at myggen kan utvikle resistens mot de to sistnevnte strategiene. Sprøytingen fører i tillegg med seg betydelig miljøog helserisiko. Flere forskere har nå vendt blikket mot genmodifiserte mygg.

Det britiske selskapet Oxitec har laget genmodifiserte hannmygg av typen som sprer denguefeber, som produserer ikkelevedyktige avkom. Teknologien er imidlertid ikke hundre prosent effektiv, så noen av avkommene overlever. Myggen er satt ut i små områder i Brasil, Malaysia og på Caymanøyene, og Oxitec hevder at myggpopulasjonene på kort tid falt med over 80 prosent.

Zikaviruset neste utfordring

Den raske spredningen av zikaviruset og den massive medieoppmerksomheten det har fått, har aktualisert myggproblemet. Også Verdens helseorganisasjon nevner genmodifiserte mygg som én av flere mulige strategier i kampen mot epidemien. I Brasil, landet som er hardest rammet, skal forsøkene nå skaleres opp. Det gjøres fordi myggen som sprer zika, er den samme som sprer denguefeber. Planen er å sette ut genmodifiserte mygg i områder med hundretusener av innbyggere i løpet av 2016.

Likevel spør mange seg om slike lokale tiltak vil være nok, med tanke på hvor raskt zikaviruset sprer seg. Å holde myggbestanden nede vil kreve jevnlig påfylling av de genmodifiserte hannmyggene. Forsøkene har heller ikke pågått lenge nok til at man kan si om det er effektivt over tid, og om det vil fungere i større økosystemer.

Les også: Genredigert mat – en juridisk nøtt

Gen-drivere

Nå kan ny teknologi gi enda mer effektive våpen mot spredning av sykdommer som malaria, denguefeber og zika. For få år siden utviklet forskere en slags «gensaks» som kan gjøre målrettede endringer i DNA, kalt CRISPR/Cas9-metoden. Denne kan brukes til å fjerne eller bytte ut gener i alle typer organismer. Ved å tilpasse metoden kan den også spre genetiske endringer til hele populasjoner innen en art – dette kalles en gen-driver. I ytterste konsekvens kan arten utryddes, for eksempel hvis man sprer en genetisk endring som gjør at alle avkom blir hanner.

Figur som viser hvordan gen-drivere fungerer

Illustrasjon: Sigrid Thoresen/Bioteknologirådet. CC BY-NC-ND 4.0

Gen-driveren fungerer ved at de ønskede genmutasjonene fra den ene forelderen arves sammen med «gensaksen», som «klipper» mutasjonene inn i det normale genet fra den andre forelderen. Dermed spres mutasjonene til så godt som alle avkommene. Til sammenligning vil bare halvparten av avkommene arve en spesifikk genvariant ved normal arv. I arter med kort generasjonstid, som insekter, kan spredningen av genmutasjoner gå svært raskt ved bruk av gen-drivere.

Les også: Vil ta GMO-laks ut i verda

Hva er konsekvensene?

Forskere lyktes nylig med å lage en gen-driver som får mygg til å produsere antistoffer som hindrer malaria-parasitten i å overleve. Dermed kan myggene ikke spre malaria. I laboratorieforsøk spredte mutasjonene seg raskt til hele myggpopulasjonen. Like etter kom en annen studie hvor en gen-driver gjorde hunnmygg av typen som bærer malaria, sterile – også dette i laboratoriet. De samme forskerne forventer å ha en gen-driver som tar livet av zikaspredende mygg klar i løpet av kort tid. Men vi har fortsatt begrenset kunnskap om teknologien og de mulige konsekvensene den har. Spørsmålet er derfor om vi tør, og bør, sette ut slike gen-drivere i naturen.

Vi vet lite om hvordan gen-drivere vil oppføre seg over tid i mangfoldige miljø, som myggpopulasjonene og økosystemene de inngår i. Vil metoden være presis nok til å unngå utilsiktede mutasjoner? Vil genkonstruksjonen kunne spres til andre arter? En av de største bekymringene er effekten på økosystemene myggene lever i, hvis en gen-driver dramatisk reduserer antallet mygg. Virkningen er vanskelig å anslå på forhånd, og konsekvensene kan bli store dersom sammensatte økosystemer kommer i ubalanse.

– I mange miljøer, spesielt i det arktiske nord, er mygg en essensiell matkilde for dyr høyere opp i næringskjeden. En total mygg-apokalypse ville vært katastrofal, sier professor Jules Pretty ved universitetet i Essex til avisen The Guardian.

Store utfordringer, felles ansvar

Mange har tatt til orde for at det trengs mye mer forskning før gen-drivere eventuelt kan brukes i naturen. En av de store bekymringene er nettopp at gen-driverne er laget for å spre seg raskt i store populasjoner. Dersom noe går galt, er det vanskelig å stoppe. Forskere har konstruert gen-drivere som kan sendes ut og reversere den opprinnelige genmutasjonen, som et «genetisk viskelær». Men siden slike tiltak neppe vil fungere i 100 prosent av tilfellene, er det uvisst om dette er tilstrekkelig.

Gen-drivere kan tenkes å ha mange flere mulige bruksområder, som for eksempel å utrydde skadedyr eller å reversere sprøytemiddelresistens i ugress. Men dersom slik bruk blir mulig, kan vi ikke vite sikkert om den får uønskede bieffekter. Kan endring eller utsletting av én art gi rom for oppblomstring av andre arter som er enda mer skadelige?

Spørsmål som dette er grunnlaget for globale diskusjoner rundt bruken av gen-drivere, blant annet i Det hvite hus og i FN. For å møte utfordringene i praksis behøves mer debatt, grundige risikovurderinger, og gode sikkerhetstiltak. Og fordi gen-drivere ikke respekterer landegrenser, er et omfattende internasjonalt samarbeid nødvendig.

Les også: Forsøk med genmodifisert fiskefôr

 

———————-

Fakta: Mygg og sykdom

Av sykdommene som spres av mygg, er malaria, som årlig smitter 200 millioner mennesker, det desidert største helseproblemet. Rundt en halv million mennesker dør av malaria hvert år, 70 prosent er barn under fem år. Malaria spres av mygg som tilhører slekten Anopheles. Denguefeber, en sykdom som rammer omtrent 100 millioner mennesker i året, har de senere tiårene spredt seg til mer enn 100 land. De siste årene har også zikaviruset blitt en global trussel mot folkehelsen. Spesielt i Sør-Amerika har spredningen gått raskt. Zikaviruset ser ut til å forårsake hjerneskade og underutviklet hode hos fostre under svangerskapet. Både dengue og zika, i tillegg til gulfeber, spres av samme myggart, Aedes aegypti.

Siden ble opprettet: 01.06.2016. Siden ble oppdatert: 01.06.2016

Relevante temasider

Flere nyheter

Debattmøte 11. mai: Homo perfectus – når klipp og lim i DNA blir dagligdags

21.04.2017

CRISPR åpner for å redigere genene våre. Hva.. Les mer »

Miljø for aldring

20.04.2017

Er det arv eller miljø som har størst.. Les mer »

Frokostforedrag i Oslo 3. mai: Alger!

18.04.2017

  Alger kan brukes i energiproduksjon, sjokolade, kosmetikk.. Les mer »

Ledig stilling i Bioteknologirådets sekretariat

18.04.2017

    Bioteknologirådet søker ny rådgiver/seniorrådgiver i fast.. Les mer »

Prøv Bioteknologirådets påskequizer

13.04.2017

Hva vet du om bioteknolologi? Og hva mener.. Les mer »

Kan genmodifisering redde Afrikas bananer?

03.04.2017

Bananer er livsviktig føde for mange millioner afrikanere,.. Les mer »

Sjå video: Ope møte om NIPT i fosterdiagnostikk

31.03.2017

Ein nye metode for fosterdiagnostikk – NIPT –.. Les mer »

Ingen enkle svar om surrogati

20.03.2017

To fastlåste ytterpunkter har preget debatten om internasjonal.. Les mer »

Verdens frø samles på få hender

07.03.2017

Oppkjøp og sammenslåinger kan ende med at tre.. Les mer »

Frokostforedrag i Oslo 4. april: Aldring og livsforlengende bioteknologi

06.03.2017

Tid: 8.15-9.30 (frokost fra 8.15, foredrag starter 8.30).. Les mer »

© 2017 Bioteknologirådet. | Design: Tank - Utviklet av: Spekter