Kjell Andersson: När människan tar makten över evolutionen

Men överallt där bakterier finns förföljs de av farliga virus, sina fiender bakteriofagerna (bakterieätare). ”En enda tesked havsvatten rymmer fem gånger fler fager än det finns människor i New York”, skriver Doudna. De är tio gånger fler än de myllrande massorna av bakterier, ”de orsakar en biljon biljoner infektioner på jorden varje sekund, och enbart i havet dör omkring 40 procent av alla bakterier varje dag till följd av faginfektioner”.

Utan ett effektivt försvar vore det snart ute med inte bara bakterierna utan allt liv. Men bakterier har inte bara ett försvarssystem, de har flera.

Fyra större försvarssystem kände forskarna till, när ett femte upptäcktes. Det fick namnet ”CRISPR”, (en förkortning av det klingande engelska uttrycket för ”kluster av korta palindromiska sekvenser på jämna avstånd”). Jennifer Doudna som är biokemist vid det amerikanska elituniversitetet Berkeley i Californien kastade sig över CRISPR för att lära sig hur detta försvar fungerar. Hon beskriver det som en ”specialdesignad molekylsax”.

CRISPR är inbyggt i bakteriens DNA, den berömda dubbelspiralen som finns i varje cell hos som gott som alla levande organismer och som innehåller organismens gener. Dubbelspiralen hålls ihop av så kallade baspar som är förenade två och två. De kallas adenin, cytosin, guanin och tymin (A, C, G och T respektive). A kopplas alltid ihop med T, och C kopplas alltid ihop med G. Man kan alltså för bekvämlighetens skull säga att en viss del av en DNA-sekvens består av si eller så många (DNA)-bokstäver. Vad molekylsaxen gör är att söka sig fram till specifika avsnitt på 20 bokstäver av bakteriofagens DNA. Där klipper den med hjälp av ett protein som kallas Cas9 och följer med CRISPR isär DNA-molekylens båda strängar. Bakteriofagens DNA är förstört.

Snart upptäckte Doudna och hennes medarbetare att det finns förvånansvärt många olika saker en forskare kan åstadkomma med CRISPR. Därför är det faktiskt bättre att beskriva CRISPR som ett universalverktyg.

Genforskare kan med detta verktyg utesluta, flytta om, ändra gener ända tills DNA-molekylen är som de vill. Ungefär som jag nu granskar och ändrar i manuskriptet till den här essän tills jag vågar lämna in det. Som en gräsbrand har CRISPR spritt sig i forskarvärlden. Överallt arbetar forskarteam på nya lockande eller fantastiska eller farliga möjligheter.

Det finns andra verktyg för genredigering, men CRISPR är det överlägset enklaste och billigaste att använda. Ja, det har gått så långt att man kan experimentera med CRISPR-baserad genredigering hemma vid köksbordet. I ett (amerikanskt) projekt som finansierades via ”crowdfunding” kunde deltagarna för 130 dollar köpa ett genredigeringsset för hemmabruk med ”allt som behövs för exakt genomredigering i bakterier därhemma”. (Genom är termen för allt DNA som finns i kromosomerna hos en organism.)

För medicinska forskare är det viktigt att kunna skapa djurmodeller av mänskliga sjukdomar. Det kan man numera göra på genredigerade djur. Husmusen har länge varit det populäraste försöksdjuret. Men det är en stor fördel att kunna välja det djur som tydligast uppvisar den sjukdom man är intresserad av – apor för autism, grisar för Parkinsons sjukdom, illrar för influensa och så vidare och sedan studera hur sjukdomen fungerar och svarar på behandlingar.

Flera forskarteam använder CRISPR för att ”förmänskliga” gener hos grisar, så att de blir bättre organdonatorer åt människor. Deras organ blir mer lika de mänskliga och löper inte lika stor risk att stötas av när de har opererats in.

En sak som tycks roa Doudna särskilt är den genredigerade mikrogrisen från Kina som aldrig blir större än en liten hund. Passar bra i laboratoriet och som sällskapsdjur!

Istället för att förändra djurs utseende kan man försöka uppliva utdöda djur – försök pågår att förändra elefantens genom till genomet för dess släkting ullhårig mammut som dog ut för 3700 år sen eller mer.

Man kan också gå åt andra hållet – utrota en art som redan finns. Detta kan ske genom en ny teknik som kallas ”gendrivning”, och Jennifer Doudna betecknar den som ”farligare än alla andra förändringar av planeten som människan hittills har åstadkommit”. Man kan ”driva” in nya gener i vilda populationer av växter eller djur, där de sprids mycket fortare än på den normala vägen, alltså vid fortplantningen. Det har öppnat en möjlighet att kanske utrota malariamyggan genom att snabbt sprida gener för sterilitet hos mygghonor.

En egen fundering är att denna form av genredigering kanske kan vara ett hopp i en värld där det näst största hotet mot den biologiska mångfalden är främmande, invasiva arter. (Det största hotet är att vi människor exploaterar och förstör arters naturliga miljöer.) Att få bukt med en del invasiva arter som vi nu står ganska hjälplösa inför kan rädda stora värden.

Ytterligare möjligheter är att förbättra grödor, kanske anpassa dem snabbt till ett varmare klimat och därmed förhindra hungersnöd.

Vad är då skillnaden mellan att förbättra grödor med CRISPR eller den redan brukliga metoden som skapar genmodifierade organismer (GMO)? Jo, CRISPR ger bestämda förändringar i gener som en växt eller ett djur redan har. Det fungerar exakt och specifikt. Genmodifierade organismer innehåller gener från helt andra arter som slumpvis förts in i deras genom och ger dem en önskad ny egenskap.

Jennifer Doudna är rädd att samma kontroverser ska uppstå kring CRISPR som har skett med GMO. Starka opinioner vänder sig emot GMO i olika länder. Skulle det hända med CRISPR också kunde otaliga framsteg förhindras.

Ett särskilt kapitel handlar om hur genetiska sjukdomar hos människor kan botas. Vissa av dessa sjukdomar orsakar ett svårt lidande. Det finns faktiskt över sjutusen sjukdomar som beror på en mutation i en enda gen. Doudna blev upprymd när kinesiska forskare lyckades att med hjälp av CRISPR laga en mutation på en enda bokstav i musens genom som innehåller 2,8 miljoner bokstäver. Senare har forskare visat hur man kan rätta till felaktiga, bortfallna eller främmande DNA-bokstäver och på så sätt reparera det fel som orsakar en förödande sjukdom som kanske blödarsjuka, cystisk fibros eller svår kombinerad immunbrist.

Här finns två principiella möjligheter: Att förändra generna i organ hos redan sjuka – en svår uppgift som bara kan ge begränsade resultat. Långt större möjligheter ger genredigering av könsceller, alltså förändringar i ”arvslinjen”.

Att med hjälp av CRISPR avlägsna vissa förödande sjukdomar anser Doudna helt okontroversiellt. Huntingtons sjukdom som leder till en för tidig och plågsam död är ett exempel. Men hur långt bör man gå när det gäller människans gener? Ska man börja skräddarsy barn som ska komma till världen?

En fara är också växande klassklyftor i samhället mellan dem som har råd att anlita genteknik och dem som inte har. Pengar ger tillgång till bra gener!

Det finns, skriver Jennifer Doudna, en smal väg mellan att förbjuda användningen av CRISPR på människor ”till men för vissa individers hälsa” och att använda den för mycket ”och därmed undergräva vårt samhälles värderingar”.

Inte underligt om Doudna har mardrömmar. I en av dem vill Adolf Hitler tala med henne. Hon har gjort sitt bästa för att ta ansvar genom att sammankalla forskare och diskutera de komplicerade problem som har uppstått med den nya gentekniken och föreslå riktlinjer.

Jennifer Doudna står bland de främsta i kön till ett Nobelpris. Men det blev inte förra året som många hade väntat sig.

I sina avslutande ord påpekar Doudna att vi inte är förberedda att ta över ansvaret för vår egen evolution. Men ”om tanken att kunna kontrollera vårt eget genetiska öde är skrämmande, tänk då på konsekvenserna av att ha denna makt och inte lyckas kontrollera den”.