CRISPR-teknologien skaber verdens andet gen-redigerede menneskefoster
Kinesiske forskere har brugt CRISPR-teknologien til at skrive hiv-resistens ind i et menneskeembryons gener. Eksperimenter er nu godkendt i Kina, England og Sverige - danske forsøg kan være på vej.

Kinesiske forskere har brugt den banebrydende nye teknologi CRISPR-Cas9 til at redigere i generne på et menneskeembryon (et tidligt stadie af et foster). Målet er at redigere sygdomme ud af arvematerialet - altså forandre menneskehedens arvemateriale, endnu inden man har nået konsensus, om det overhovedet er medicinsk relevant og noget, man bør tillade. (Foto: Colourbox)

Kinesiske forskere har gjort det igen. I et eksperiment med menneskelige embryoner - fostre i den tidligste fase - har de redigeret en mutation ind, som giver resistens mod hiv.

Forskerne har brugt den banebrydende nye teknologi kaldet CRISPR-Cas9, der gør det enklere, hurtigere og billigere end nogensinde før at redigere i generne, og eksperimentet skal ses som en afklaring på udfordringerne ved at genmanipulere mennesker.

Studiet er publiceret i det videnskabelige tidsskrift Journal of Assisted Reproduction and Genetics.

Forsøget kommer kun et år efter, at de første genmanipulerede menneske-embryoner - af en anden kinesisk forskergruppe - førte til en ophedet, global debat om det etisk forsvarlige i at manipulere med menneskets kønsceller og potentielt ’lege Gud’ ved at ændre menneskets arvemasse for alle fremtidige generationer.

Ved et internationalt topmøde i Washington, USA, i december 2015, erklærede forskere og etikere, at gen-redigering ikke bør gøres på menneskeembryoner, der skal føre til en graviditet - men at det er forsvarligt nok at gøre med henblik på grundforskning.

Siden da har først en britisk og i sidste uge en svensk forsker annonceret, at de har fået tilladelse til at redigere gener i menneskelige embryoner, og derudover forventes flere kinesiske forsøg at være undervejs.

Danske forskere er åbne over for gen-redigering i menneskefostre

I Danmark er der indtil videre ingen aktuelle eksperimenter med at redigere gener i menneskelige embryoner, men de forskere, Videnskab.dk har talt med, er åbne over for muligheden, så længe man ikke eksperimenterer med noget, der skal føre til graviditeter.

»Jeg synes, det er voldsomt spændende område og ville virkelig gerne arbejde med det også, men hvis vi skulle sætte det op, kræver det en større bevilling,« siger professor Claus Yding Andersen Reproduktionsbiologisk Laboratorium på Rigshospitalet.

Og i Aarhus siger professor Niels Uldbjerg ved fødeafdelingen på Aarhus Universitet:

Fakta

Livestreaming om CRISPR

Det Etiske Råd præsenterer i samarbejde med Forskningens Døgn 2016 et nyt undervisningsmateriale om genteknologien CRISPR:

Genteknologi til sygdomsbehandling – og til forbedring af mennesker?

Lanceringen finder sted på Køge Gymnasium 27. april 2016 og livestreames på Videnskab.dk.

Du kan følge med her og stille spørgsmål i chatten, så eksperterne kan besvare dem fra scenen i Køge.

»Som forskning synes jeg, at det er helt oplagt, og det kan sagtens give en behandling frem over. Perspektivet er da helt forrygende – tænk, hvis man kan begynde at behandle fostre i stedet for at lave abort på dem.«

Bruger CRISPR-Cas9 til at gøre genet hiv-resistent

I det nye forsøg har stamcelleforskeren Yong Fan ved Guangzhou Medical University brugt 213 befrugtede æg, doneret af 87 patienter, der var i gang med kunstig befrugtning.

Forskerne brugte embryoner, der aldrig ville kunne udvikles til levende børn, fordi de havde et sæt kromosomer for meget, og embryonerne blev destrueret efter 3 dage.

Med CRISPR-Cas9 teknikken forsøgte Fan og kolleger at redigere i DNA'et for et bestemt gen kaldet CCR5, der koder for et overfladeprotein, som hiv-virus så at sige bruger som håndtag til at inficere cellerne.

Man ved fra studier af mennesker, der naturligt mangler en stor bid af CCR5, at de er immune over for hiv.

Det er en variant kaldet CCR5Δ32, som især er udbredt i Skandinavien, som forskerne ville frembringe kunstigt i embryonerne.

»Det er helt oplagt at vælge CCR5 som mål, fordi det er både kendt fra naturen og meget velstuderet fra litteraturen,« siger professor Jacob Giehm Mikkelsen, som arbejder med genterapi ved Aarhus Universitet.

Eksperimenterne var ikke specielt succesfulde og lykkedes kun i 4 ud af 26 tilfælde, mens resten enten slet ikke har fået varianten eller er muteret utilsigtede steder.

»Jeg er ikke så imponeret, og jeg har det lidt sådan, at det spiller ind på en bane, hvor de ved, man får noget publicity, uden at studiet bidrager med så meget mere, end vi vidste i forvejen,« siger Jacob Giehm Mikkelsen.

Vha. CRISPR-Cas9 teknikken har de kinesiske forskere forsøgt at redigere i DNA'et for et bestemt gen kaldet CCR5, der koder for et overfladeprotein, som hiv-virus bruger til at inficere cellerne. Eksperimenterne var ikke specielt succesfulde og lykkedes kun i 4 ud af 26 tilfælde, mens resten enten slet ikke har fået mutationen eller er muteret utilsigtede steder. Men eksperimenterne viser, det kan lade sig gøre. (Foto: Colourbox)

»Man kan sige, at det viser, at tingene kan lade sig gøre i forskellige laboratorier og med forskellige gener for øje.«

Engelske og svenske forskere kan også være med

Ligesom ved de første forsøg for et år siden demonstrerer forskerne, at teknikken principielt virker i mennesker, men at der samtidig er lang vej til, at det kan bruges som sikkert og præcist redskab på embryoner, der skal føre til en fødsel.

Men de kinesiske forskere er ikke alene.

I England er den britiske udviklingsbiolog, Kathy Niakan ved Francis Crick Institute i London, i gang med at bruge teknologien til at ’slukke’ for gener, der spiller en rolle i menneskets tidlige, embryonale fase. Dermed håber hun at få en større forståelse for biologien, og hvorfor så forholdsvis få reagensglas-befrugtede æg (cirka 30 procent) hæfter sig fast og bliver til en graviditet.

Niakan bruger modsat de kinesiske forskere levedygtige embryoner, der termineres senest efter 14 dage.

Tilsvarende vil stamcelleforskeren. Fredrik Lanner ved Karolinska Instituttet i Stockholm, også ’slukke’ bestemte gener for at forstå den tidlige embryonaludvikling.

Forskellen på de kinesiske forsøg og forsøgene i England og Sverige er selve formålet.

De kinesiske forskere eksperimenterer med målet om at redigere sygdomme ud af arvematerialet - altså forandre menneskehedens arvemateriale, endnu inden man har nået konsensus, om det overhovedet er medicinsk relevant og noget, man bør tillade.

De svenske og britiske forsøg redigerer derimod generne i menneskeembryoner med målet at forstå biologien omkring embryonaludvikling i livmoderen, og hvorfor nogle graviditeter bliver til aborter. Med andre ord forskning, der kan føre til forbedret effektivitet af kunstig befrugtning.

Ingen danske forskere manipulere embryoner - endnu

Fakta

Ifølge § 25 i den danske lov om kunstig befrugtning må der kun laves forsøg på befrugtede menneskelige æg samt på kønsceller, der skal bruges til befrugtning, hvis det sker for at:

1) Forbedre in vitro befrugtning eller lignende teknikker for at fremkalde en graviditet, eller

2) Forbedre teknikker til genetisk undersøgelse af et befrugtet æg for at fastslå, om der foreligger en alvorlig arvelig sygdom eller en væsentlig kromosom-abnormitet (præ-implantationsdiagnostik), eller

3) Hvis det sker for at få ny viden, der kan bruges til behandling af sygdomme hos mennesker.

Kilde: Den Nationale Videnskabsetiske Komité

Ligesom vores to nabolande tillader loven i Danmark også redigering af gener på menneskelige embryoner.

»Der er ikke nogen, som har fået lov, og heller ingen som har spurgt, men vi har faktisk på foranledning af en journalist for nyligt undersøgt, om man kunne få lov til at lave eksperimenter som de britiske for at forstå, hvorfor man kan have meget svært ved at få børn. Det ville man kunne,« siger professor Thomas G. Jensen ved Institut for Biomedicin, Aarhus Universitet og medlem af Den Nationale Videnskabsetiske Komité.

I givet fald vil eksperimenterne først skulle godkendes af en videnskabsetisk komité.

En rundspørge blandt de danske fertilitetslæger, Videnskab.dk har kontaktet, viser, at der ikke er aktuelle planer om eksperimenter, men at der ikke er nogen principielle problemer.

»Jeg har ingen aktuelle planer om det, men det ville jeg ikke have ondt i maven over,« siger professor i medicinsk genetik Lone Sunde, som forsker i den abnorme fosterudvikling ved Aarhus Universitet.

Hun peger på, at en af hendes phd.-studerende tidligere har fået tilladelse til at studere menneskelige embryoner fra fertilitetsklinikker i op til 10 dage. Ligesom i de kinesiske forsøg var der tale om ikke-levedygtige embryoner, der alligevel skulle kasseres.

Nye forsøg giver indblik i sjældne, arvelige sygdomme

De store perspektiver, ud over det grundvidenskabelige og en mere effektiv fertilitetsbehandling, er sjældne, arvelige sygdomme.

»Der er familier i Danmark, hvor der er risiko for at få meget sjældne sygdomme f.eks. Føllings syge (en medfødt sygdom, der medfører mental retardering og epilepsi, red.), hvor familier, der ikke kan nedbryde aminosyrer korrekt, sådan set er i en livslang behandling. Det koger ned til, at de har en mutation i én aminosyre i ét bestemt enzym,« siger Claus Yding Andersen

»Man kan sige, at hvis vi kunne begynde at adressere det, ville vi have nogle mennesker, som i stedet for at blive født med en genetisk sygdom og have brug for livslang behandling, så kunne vi måske hjælpe dem sådan, at de ikke kom ud i den situation.«

Illustrationen viser, hvordan menneskefosteret udvikler sig, men så langt nåede ingen af fostrene i studiet. De kinesiske forskere brugte 213 befrugtede æg, doneret af 87 patienter, der var i gang med kunstig befrugtning. Kun embryoner, der aldrig ville kunne udvikles til levende børn, fordi de havde et sæt kromosomer for meget, blev brugt i studiet, og embryonerne blev destrueret efter 3 dage. (Foto: Colourbox)

I Danmark bliver alle nyfødte tilbudt PKU-skreening for Føllingsyge, men hvis man vidste, at risikoen var høj, ville man potentielt kunne redigere mutationen ud allerede i fosteret.

I dag kan man allerede lave præ-implantation genetisk diagnostik på embryoner i 8-16 celle stadiet og så vælge de embryoner fra, der vil blive syge.

»Men i virkelighedens verden er det ganske ofte, at vi ikke har noget at lægge tilbage i moren, fordi de, der er tilbage, er så dårlige, at der ikke rigtigt er mulighed for at gøre det,« siger Claus Yding Andersen.

»Så der kommer givetvis situationer, hvor man siger, at her kunne det godt være relevant.«

Han forestiller sig ikke, at gen-redigering på mennesker bliver virkelighed i den nærmeste fremtid, men at udviklingen kommer til i flere trin over nogle mellemstationer, inden man kommer til at gøre det på embryoner.

Embryon-forskning kan være en glidebane

Jacob Giehm Mikkelsen har tidligere peget på, at embryon-forskningen kan være en glidebane, og at der kan være skrupelløse personer, som ser et kommercielt potentiale i forældres, der ønsker at ’forbedre’ deres børns gener, uagtet om der er videnskabeligt belæg for det eller ej.

På den måde vil grundvidenskabelige studier også kunne udnyttes til de forkerte formål.

»Andre steder i verden vil man også kunne lære noget på baggrund af de her studier, hvilket kan være et skridt på vejen til, at nogen tilbyder forældre at redigere i generne på embryoner, der faktisk skal føre til en graviditet,« siger Jacob Giehm Mikkelsen.

Man kan forestille sig medicinsk turisme, hvor folk rejser til lande, der tilbyder behandlinger, som lægerne herhjemme ikke finder, at der er videnskabelige evidens for.

For professor Anne-Marie Gerdes, klinikchef på Rigshospitalets Klinisk Genetiske Klinik og medlem af Etisk Råd, er det allerede realiteterne i dag, hvor internettet gør, at folk kan orientere sig om mulighederne i verden, og derfor er oplysning det vigtigste våben.

»Det er vigtigt at have en etisk debat, så man er med til at belyse, hvilke risici der kan være. Det kan være en måde at oplyse befolkningen om, at det ikke bare er så enkelt, som firmaer eller andre gerne vil fremstille det, fordi de har interesser i at opdyrke det marked,« siger Anne-Marie Gerdes.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.