Genmodifiserte dyr

Genmodifiserte dyr blir brukte til blant anna forsking, medisin, mat og industri. Hittil er genteknologi i hovudsak nytta til å lage forsøksdyr for biologisk og biomedisinsk forsking, men dei siste åra har fleire land også godkjent GM-dyr til havbruk og landbruk. Nye former for genmodifisering, såkalla genredigering, har gjort det enklare å endre på arvestoffet også i dyr. Framover vil vi derfor truleg sjå dyr med ulike typar eigenskapar bli utvikla.

Forsøksdyr som etterliknar menneskelege sjukdomar, kyr utan horn og grisar som ikkje blir sjuke av virussjukdommar, er nokre eksempel på genmodifiserte dyr. Laks som er steril, og som dermed ikkje kan formeire seg og påverke villfiskstammen om han rømmer frå oppdrettsanlegget, er eit anna eksempel. Kva har ei slik utvikling å seie for helsa og velferda til dyra? Og kva med omsynet til integriteten til dyra? Genmodifiserte dyr fører med seg heilt andre etiske problemstillingar enn genmodifiserte plantar og mikroorganismar.

Kva er ein GMO?

Det kjem an på kven du spør, og kva reglar som gjeld i den delen av verda dei bur. I den norske genteknologilova er GMO definert som mikroorganismar, plantar og dyr der den genetiske samansetninga er endra ved bruk av gen- eller celleteknologi. Det er tett opp mot definisjonen dei bruker i EU. Andre stader i verda er GMO-omgrepet avgrensa til organismar der ein har sett inn DNA frå andre organismar. Nye genteknologiske metodar (sjå temasida Genteknologi som endrer gener: fra genspleising til genredigering) gjer at det i dag er fleire organismar som er rekna som GMO i Europa, men ikkje andre stader i verda.

Omgrepet GMO omfattar ikkje organismar som har fått endra den genetiske samansetninga ved hjelp av konvensjonell avl. Konvensjonelle avlsmetodar omfattar både det at vi menneske vel «ønskte» foreldre (genetisk seleksjon), men òg teknologiar som for eksempel mutagenese og triploidisering. Mutagenese vil seie å bruke kjemikaliar eller strålebehandling for å lage ei stor mengde tilfeldige endringar (mutasjonar) i DNA. Metoden er mest kjend i samanheng med utvikling av nye plantar, men blir òg brukt på dyr, særleg laboratoriedyr. Triploidisering er ein metode brukt på oppdrettslaks der fiskeegg blir utsette for høgt trykk rett etter befruktning, slik at dei får ekstra kromosom, noko som gjer oppdrettslaksen steril.

Metodar for å lage genmodifiserte dyr

Når ein bruker genteknologi for å gjere genetiske endringar i dyr, ønskjer ein vanlegvis å lage dyr som har den genetiske endringa i alle celler, og som også kan føre vidare desse genetiske endringane til sitt avkom. Det er utvikla fleire metodar for å oppnå dette (figur 2). 

Virusvektor: For å auke effektiviteten kan dei ulike metodane for å lage transgene dyr kombinerast med bruk av ein virusvektor. Virus er naturleg gode på å transportere genetisk materiale inn i celler. Denne eigenskapen ved virus kan ein utnytte. Det genetiske materialet ein ønskjer å sette inn i cellene, blir då pakka i eit uskadeleggjort virus (ein såkalla virusvektor) som så hjelper genkonstruksjonen inn i cella.

Genredigering: Med nye genredigeringsmetodar som Crispr er det lettare å gjere endringar på ein ønskt stad i genomet enn før (sjå temaside om Crispr og genredigering). Ved genredigering har ein fleire alternativ: Ein kan fjerne mindre eller større bitar DNA, gjere mindre endringar i ein genetisk sekvens, eller sette inn ein bit med DNA i eit dyrs genom. Gensaksa, og nokre gonger også ein gensekvens ein ønskjer sett inn, kan injiserast direkte inn i den befrukta eggcella kort tid etter befruktning, pakkast i ein virusvektor, eller ein kan gi eggcella ein kortvarig elektrisk støyt som forstyrrar cellemembranen (elektroporering), og lèt gensaksa sleppe inn i egget. Det er også mogleg å bruke genredigering i kroppsceller saman med kjerneoverføring for å lage genredigerte dyr.

Genmodifiserte dyr som forskingsmodellar for menneske

Eit av dei viktigaste bruksområda for genmodifiserte dyr i forsking er å nytte dei som modellar for å forske på genetiske sjukdommar hos menneske. I slike dyr kan ein undersøkje korleis sjukdommar utviklar seg og prøve ut nye behandlingsformer. Dette gjeld mellom anna sjukdommar som ulike krefttypar, Huntingtons sjukdom og Alzheimers sjukdom. Under omtaler vi nokre eksempel.

Genmodifiserte mus blir mykje nytta i forsking for å finne ut kva funksjon eit gen har. Ein kan mellom anna sette inn eit gen for å finne ut korleis det bli slått av og på, eller korleis produktet som genet kodar for, verkar i spesielle celler. Ved å sette inn nytt DNA eller fjerne DNA kan ein òg endre eller øydeleggje eit gen, slik at ein eigenskap forsvinn heilt. Det er òg laga musemodellar der musene er genmodifiserte slik at dei lett får sjukdommar som finst hos menneske. Då kan forskarar mellom anna prøve ut nye behandlingar mot sjukdommen i dyra. Fysiologien og livsløpet til ei mus er likevel nokså annleis enn hos menneske, slik at musemodellar ikkje alltid vil gi god nok informasjon om alle typar menneskesjukdommar. Det blir derfor òg utvikla genetiske modellar for sjukdommar i andre dyreartar, som gris, rotte og hund.

Gris har fleire likskapstrekk med mennesket, som kroppsstorleik, anatomiske trekk og korleis organ og celler fungerer. Genmodifiserte grisar er derfor utvikla for sjukdommar hos menneske som hjarte- og karsjukdommar, ulike typar kreft, diabetes, cystisk fibrose og Duchennes muskeldystrofi. Sistnemnde sjukdom rammar gutar og kjem av ein genfeil som gjer at musklar ikkje utviklar seg som dei skal. Forsøk med CRISPR for å rette genfeilen i mus og i hundar har så langt gitt lovande resultat.

Ved bruk av genredigering/CRISPR og kloning har kinesiske forskarar òg utvikla hundar som er disponerte for å få åreforkalking, ein sjukdom som rammar mange menneske over heile verda. Forskarane kan då teste ulike medikament for behandling.

Insekt blir òg nytta som forskingsmodellar for menneske. Bananfluga er eit lite insekt som lever på godt moden frukt. Arten er grundig forska på og er ein viktig modellorganisme for å forstå fenomen innan genetikk, embryoutvikling og forsking på kreft. Bananfluger er enkle å genmodifisere, halde i laboratoriet og krysse med kvarandre.

GM-dyr som medisinfabrikkar og moglege organdonorar

Genmodifiserte dyr har òg mange moglege bruksområde innan medisin. Transgene dyr kan blant anna brukast til å produsere medisinar for menneske. Ved å sette inn eit gen for eit ønskt protein i et dyr, kan dyret brukast som «proteinfabrikk». Det medisinske proteinet blir då uttrykt i dyret og kan reinsast ut frå mjølk, blod, urin, sæd eller egg. 

Antitrombin, eit protein som finst i blodet til menneske, og som hindrar blodet i å koagulere, var det første proteinet produsert i eit transgent dyr som vart godkjent for medisinsk bruk for menneske av europeiske legemiddelstyresmakter i 2006. Antitrombinet blir produsert av GM-geiter, og blir skilt ut frå geitemjølka og deretter nytta som eit medikament for å forhindre blodpropp hos pasientar som skal opererast, eller på pasientar som lir av arveleg antitrombinmangel. (Les meir om geiter som produserer antitrombin i denne GENialt-saka.) Legemiddelfirmaet som produserer Antitrombin i geitemjølk, hevdar at éi genmodifisert geit i løpet av eitt år kan produsere like mykje antitrombin som ein tidlegare fekk ut av 90 000 bloddonasjonar.

Eit anna mogleg bruksområde for genmodifiserte dyr er som organkjelde for menneske. Det å bruke dyreorgan i menneskekroppen blir kalla xenotransplantasjon.

Grisar har organ som liknar våre i størrelse og funksjon, og det er derfor aktuelt å bruke organ frå gris i menneske. Men griseceller uttrykker nokre molekyl som ikkje finst på menneskeceller. Dette gjer at menneskekroppen raskt avslører eit griseorgan som noko framandt, og immunsystemet vil derfor gå til angrep og øydeleggje det transplanterte organet. Dette problemet jobbar forskarar med å løyse ved hjelp av genteknologi.

I januar 2022 fekk ein hjartesjuk amerikanar, 57 år gamle David Bennett, operert inn hjarte frå ein genmodifisert gris. Grisehjartet kom frå ein gris med ei rekkje genetiske endringar som vart gjorde for å hindre at pasienten sin kropp skulle avvise hjartet. Forskarane hadde både skrudd av fleire grisegen som kunne avsløre hjartet som framandt, og sett inn seks menneskegen som er viktige for å kontrollere blodlevring, og for å dempe betennelsesresponsar. Operasjonen vart beskriven som vellykka, og legane fann ingen akutte teikn til at kroppen til David Bennett avviste hjartet. Bennett døydde diverre brått etter berre to månader med grisehjartet bankande i brystet. Etter at han døydde, fann legane ut at grisehjartet han hadde fått, var infisert med eit grisevirus som kan ha bidrege til dødsfallet. Legane som behandla David Bennett, meiner at slike infeksjonar burde vere mogleg å unngå i framtida. Trass i dødsfallet blir forsøket rekna som eit viktig gjennombrot for xenotransplantasjon. (Du kan høyre meir om xenotransplantasjon og David Bennett i denne episoden av Biotekpodden.)

Genmodifiserte dyr i landbruk, havbruk og næringsliv

Det er utvikla genmodifiserte dyr med fleire ulike eigenskapar, og fleire er undervegs. Både konvensjonelle og nye former for genmodifisering, genredigering, har vore nytta i prosessen. Det er likevel ikkje mange slike dyr som er på marknaden i dag. Dyr som produserer medisinske stoff, har vore tilgjengelege ei stund, men når det gjeld matproduserande dyr, vart det første genmodifiserte dyret, ein laks, selt som mat i Canada i 2016. I EU blir ingen genmodifiserte matproduserande dyr eller produkt av desse selde i butikkane.

Landbruk

Hittil har genmodifiserte landdyr ikkje vore brukte i matproduksjon, men i 2022 godkjende amerikanske styresmakter for første gong genmodifiserte kyr som mat. Desse kyrne har ein genvariant som mellom anna gjer at dei får eit glattare hårlag, og betre kan regulere kroppsvarmen sin, slik at dei er betre tilpassa varme tilhøve,

Forskarar har i løpet av dei siste åra fått fram fleire typar genmodifiserte dyr som ikkje så lett blir sjuke. Her kan genteknologien bidra til både betre dyrevelferd og betre økonomi for bonden. Nokre eksempel er høns som er motstandsdyktige mot fugleinfluensa, og grisar som ikkje blir sjuke av virussjukdommane afrikansk svinepest (PRRS), og smittsamt mage- og tarmvirus (TGE).

Fleire andre typar genmodifiserte produksjonsdyr er òg utvikla. Produksjonsdyr som veks fortare og produserer meir ull, og kyr som lagar mjølk som liknar på morsmjølk frå menneske, er eksempel på dette.

I USA har forskarar også utvikla genmodifiserte mjølkekyr som har genvarianten som ikkje gir utvikling av horn (kolla kyr). Forskarane sette inn genvarianten som gir kolla dyr i arvestoffet til bindevevsceller av mjølkekyr. Cellene vart deretter klona, og dei klona kalvane som vart fødde, utvikla ikkje horn. Kyr med horn kan skade seg sjølve og andre kyr, i tillegg til dei som røktar kyrne, og det er derfor gunstig å ha kolla kyr. Ulike metodar blir i dag brukte på kalvar for å hindre at det veks ut horn, mellom anna avsviing eller varmluft. Det er òg mogleg å krysse inn genvarianten som gir kolla kyr ved tradisjonell avl, om genvarianten er å finne i populasjonen frå før av.

Genvarianten som gir naturleg kolla dyr, er vanleg hos visse kjøttfe-rasar, men ikkje hos den vanlegaste mjølkeku-rasen i USA. Det heng saman med at genvarianten for horn sit på same kromosom som genvariantar som gir god mjølkeproduksjon. Skal ein avle fram kyr som er kolla, men utan at mjølkeproduksjonen går ned, vil det ta mange generasjonar å finne fram til individ som har den kombinasjonen. Ved genredigering kan ein gjere endringar i eit enkelt gen uavhengig av andre gen på same kromosom, allereie i første generasjon. Derfor kan ein også mykje raskare enn ved avl oppnå dei ønskte genetiske endringane i dyra.    

GM-fisk – frå fluorescerande akvariumfisk til steril oppdrettslaks

Den første genmodifiserte fisken som vart godkjend for sal, var ikkje meint for mat, men ein akvariefisk. Desse fiskane har fått sett inn eit gen for fluorescerande protein frå ein manet. Transgene fiskar som uttrykkjer fluorescerande protein, var for lengst tatt i bruk i forsking då eit taiwansk firma i akvariums-bransjen såg potensialet til å selje slike fiskar også som kjæledyr. I 2004 lanserte eit amerikansk firma sin eigen variant, ein sebrafisk, marknadsført under varemerket GloFish på den amerikanske marknaden. Sidan har det same firmaet laga akvariumsfisk med gen for fluorescerande protein henta frå andre havlevande organismar, og i dag finst det GloFish i fleire spektakulære fargar for sal. (Les om GloFish på rømmen i denne GENialt-artikkelen).

Fleirtalet av GM-dyr og -fisk tenkt som produksjonsdyr er endå på forskingsstadiet, men nokre få slike dyr har fått marknadsføringsløyve i enkelte land. I 2016 godkjende kanadiske styresmakter ein genmodifisert laks for sal i Canada. Laksen med det velklingande namnet Aquadvantage, som vart utvikla tidleg på 1990-talet, har fått sett inn DNA-bitar frå andre fiskeartar, slik at han når slaktevekt raskare og dermed har betre produktivitet enn laks som ikkje er genmodifisert. Aquadvantage-laksen blir produsert i lukka anlegg på land, og ikkje i opne merdar i sjøen. Også amerikanske godkjenningsstyresmakter (FDA) har godkjent Aquadvantage-laksen.

I Canada er det ikkje er særskilde krav til merking av den genmodifiserte laksen. Derfor veit heller ikkje kanadiske forbrukarar om laksen dei har på tallerkenen er genmodifisert eller ikkje. I USA må denne laksen, og produkt som stammar frå han, merkjast med «Bioengineered Food».

Japan har allereie godkjent to Crispr-redigerte fiskar for sal: genredigert havkaruss og kulefisk (fugu). Begge desse fiskane har fått endra genomet sitt slik at fisken veks raskare. I havkarussen har ein oppnådd dette ved å forstyrre uttrykket av proteinet myostatin, eit protein som normalt fungerer som ein brems for muskelvekst. I den japanske kulefisken brukte forskarane i staden Crispr for å senke aktiviteten til genet for leptin-reseptor, ein reseptor som er viktig for å kontrollere appetitten til fisken. Denne fisken blir ikkje mett og et derfor mykje meir enn vanleg fisk og veks raskare. I begge tilfelle kan fiskeoppdrettarane produsere meir fisk på kortare tid, med lågare produksjonskostnader.

Det er gjort mange forsøk med genmodifisering av ulike fiskeartar. Forutan raskare vekst hos laks, havkaruss, kulefisk og tilapia (tropisk ferskvassfisk) er det laga fisk som skal tole kulde og sjukdommar betre. Fisk som toler kulde, kan alast opp på stader med kaldare vatn. Om fisken betre står imot sjukdom, gir det betre dyrevelferd. Ein kan òg bruke mindre ressursar på å hindre sjukdom i oppdrettsnæringa og minske faren for overføring av sjukdommar til villaks. Laks som er meir motstandsdyktig overfor alvorlege virussjukdommar og parasittar, som lakselus, er noko av det forskarane ønskjer å få til.

Genredigering har òg vore brukt for å få fram fisk med andre eigenskapar. Eit eksempel er frå Bergen, der forskarar ved Havforskingsinstituttet har utvikla steril laks. Dette har dei fått til ved å bruke Crispr til å slå av eit gen nødvendig for at laksen utviklar kjønnsceller. Rømd oppdrettslaks som er steril, vil ikkje kunne formere seg med villaks og vil dermed ikkje påverke villaks genetisk. I tillegg vil ein kunne unngå uønskt kjønnsmodning mens laksen veks i sjøen.

GMO-mygg og gendrivarar

Forskarar har utvikla genmodifiserte insekt med tanke på å hindre sjukdom eller få bukt med skadedyr. Dette gjeld mellom anna genmodifiserte mygg av arten Aedes egypti, som er myggarten som spreier virussjukdommane denguefeber, gulfeber og zikafeber. Ulike typar genmodifisert mygg er laga, mellom anna mygg der avkommet døyr før dei sjølve rekk å formeire seg. Tanken er at

genmodifisert hannmygg, som ikkje stikk og ikkje spreier smitte, skal settast ut i naturen i så store mengder at han kan konkurrere ut vill hannmygg. Les meir om debatten om den genmodifiserte Oxitec-myggen i denne GENialt-artikkelen.

Genredigeringsmetoden Crispr gjer det óg mogleg å få spreidd genetiske endringar til ein heil dyrebestand i løpet av få generasjonar. Det blir kalla gendrivarar (les meir om gendrivarar på denne temasida).

Lovregulering

Internasjonalt blir det mykje diskutert korleis genredigerte dyr skal regulerast. Diskusjonen handlar om kva reglar som gjeld i dag, og kva reglar som er mest formålstenlege i framtida. I 2022 er det berre EU/EØS og New Zealand som regulerer genredigerte organismar utan «framandt DNA» som GMO.

I Noreg er levande genmodifiserte organismar, inkludert dyr, regulerte i genteknologilova, mens produkt av genmodifiserte dyr til mat er regulerte i matlova.

Før levande genmodifiserte organismar eventuelt kan settast ut i naturen, gjer styresmaktene ei risikovurdering for å vurdere korleis helse- og miljøforhold kan bli påverka. Dette skjer etter felles europeiske reglar. Kva konsekvensar ein risikerer, og kor trulege desse er, blir då vurdert. I Noreg skal det i tillegg òg gjerast ei vurdering av kor samfunnsnyttig og etisk forsvarleg utsettinga er, og om ho medverkar til ei berekraftig utvikling. Denne vurderinga er det Bioteknologirådet som gjer. Krav om risikovurdering og godkjenning etter genteknologilova gjeld for omsetting og import av GMO-ar, inkludert genmodifiserte dyr. Det gjeld mellom anna òg feltforsøk, der organismar skal settast ut som ledd i eit forskingsprosjekt, som for eksempel fisk i merdar eller insekt i naturen. Så langt har ingen GM-dyr fått godkjenning for utsetting eller som mat i EU eller i Noreg.

I tilfelle der genmodifiserte organismar blir haldne i lukka system, (såkalla inneslutta bruk) som laboratorium og dyrestallar med ekstra tryggingstiltak, er det andre føresegner som gjeld. Dersom det er risiko for utilsikta utslepp av GMO-ar, kan meir omfattande krav gjelde. Viss genmodifiserte organismar slepp ut i naturen ved eit uhell, kan det utgjere ein risiko for miljøet dersom dei etablerer seg og påverkar naturlege bestandar. Her vil det vere skilnad på kor stor påverknad ulike organismar vil ha på miljøet. Får dei mange avkom? Er det ville slektningar som dei kan formeire seg med? Er eigenskapen som dyret har fått ved genmodifisering, eit konkurransefortrinn i naturen, eller svekkjer det overlevinga til dyret? For eksempel kan det tenkjast at rømde kyr ikkje vil ha like stor påverknad på miljøet som rømde fisk, som får svært mange avkom i året og dermed spreier seg fort viss dei kjem ut i fjordar eller elver. Rømd oppdrettsfisk som ikkje er genmodifisert, vil òg kunne påverke villfisk negativt med tanke på helse og genetikk.

Velferd og eigenverdi for dyr

Ifølgje dyrevelferdslova har dyr eigenverdi uavhengig av nytteverdien dyra har for oss menneske. Dei skal òg behandlast godt og vernast mot unødige påkjenningar og belastningar, og dei har rett til å utfalde seg i tråd med den naturlege åtferda si. Dette er viktige moment i diskusjonar om etikken rundt genmodifisering av dyr. For genmodifiserte plantar og mikroorganismar vil det naturleg nok ikkje vere dei same etiske utfordringane som gjeld.

Ein kan hevde at genmodifisering av dyr for å tilpasse dei til moderne matproduksjon er i strid med respekten for dyret, fordi ein ønskjer å endre medfødde eigenskapar med genteknologiske metodar. Samtidig kan det vere relevant kva ein allereie gjer med dyra med andre metodar, og kva eigenskapar det er snakk om. Dersom målet for eksempel er å få dyret til å vekse fortast mogleg for å produsere mykje kjøtt på kort tid, må ein sjå på kva konsekvensar dette kan ha for helsa og velferda til dyret. Andre typar endra eigenskapar kan tenkjast å vere positivt for helsa og dermed dyrevelferda. Det gjeld mellom anna grisar som ikkje blir sjuke av virussjukdommen PRRS (porcint reprodusjons- og respirasjonssyndorm), som tar livet av mange grisar i fleire land. Forbrukarar har i undersøkingar uttrykt at genmodifisering for å auke bondens profitt, for eksempel dyr som veks fortare, er mindre etisk akseptabelt enn genmodifisering som gir betre dyrevelferd. Det er likevel ikkje alltid så lett å skilje mellom desse to formåla, sidan betre helse og dyrevelferd òg ofte fører til høgare yting hos dyra og betra økonomi for bonden.

Tidlegare i teksten vart genmodifiserte kyr som ikkje utviklar horn, nemnde, og kyrne blir ofte trekte fram som eit eksempel på betre dyrevelferd, særleg av amerikanske forskarar. Ulike metodar for avhorning av kalvar, som avsviing av hornanlegg, kan nemleg vere smertefullt for dyra. Velferdsgevinsten av genmodifiserte hornlause kyr kan likevel variere frå land til land. I Noreg er det krav om at avhorninga skal gjerast av veterinær, og at kalven skal få bedøving og smertestillande, mens det i USA ikkje er tilsvarande krav. Eit anna moment er at mens hornlause kyr er ein sjeldan eigenskap hos mjølkekyr i USA, er det ikkje reint få mjølkekyr i Noreg som er naturleg hornlause.

Spørsmål til diskusjon:

• Synest du det speler noka rolle om ein GMO har fått sett inn eit gen frå ein annan art eller ikkje?
• Synest du at det etisk sett er ein skilnad på å genmodifisere dyr for å førebyggje sjukdom, og dermed gi betre dyrehelse, og det å endre gena for å gjere at dyra produserer meir mjølk eller kjøtt? Kvifor/kvifor ikkje?
• Synest du at det etisk sett er ein skilnad på å genmodifisere produksjonsdyr, uansett formål, samanlikna med dyr som blir brukte til medisinsk forsking for å studere sjukdommar hos menneske?  Kvifor/kvifor ikkje?
• Fisk er òg omfatta av dyrevelferdslova. Er det etter di oppfatning nokon etiske skilnader på å genmodifisere fisk samanlikna med andre matproduserande dyr?
• Om vi ønskjer at oppdrettslaksen skal vere steril, synest du det er viktig om det blir gjort med triploidisering eller genredigering?

Innhaldet på denne sida vart sist oppdatert i april 2023.

Send oss ein e-post om du har spørsmål eller kommentarar til innhaldet.