'Genet' er en fortælling om fødslen, opvæksten og fremtiden for en af de mægtigste og farligste ideer i videnskabens historie: 'Genet', den fundamentale enhed for arvelighed og den grundlæggende enhed for al biologisk information.
Jeg bruger adjektivet farligste med fuldt overlæg. Der er tre stærkt destabiliserende videnskabelige ideer, som bliver kastet frem og tilbage gennem det 20. århundrede og deler det i tre uens dele: Atomet, byten og genet.
\ Om 'Genet – den inderste historie'
'Genet – den inderste historie' er fortællingen om opdagelsen af genet, nazisternes racehygiejne, kortlægningen af DNA og det humane genomprojekt og gensekventering, genmanipulation og alle de dilemmaer, det medfører. Den er skrevet af kræftforskeren Siddhartha Mukherjee og netop udkommet på dansk hos Gyldendal. Denne artikel er et uddrag fra bogen.
Hver af dem bliver varslet af det forudgående århundrede, men de indtager deres blændende førerposition i det 20. århundrede.
Hver af dem kommer til verden som et relativt abstrakt videnskabeligt begreb, men vokser og spreder sig til talløse menneskelige studier – og forvandler dermed vores kultur, samfund, politik og sprog.
Men den altafgørende lighed mellem de tre ideer er begrebsmæssig: Hver af dem repræsenterer en irreduktibel enhed – byggestenen, den grundlæggende organisatoriske enhed – i en større helhed: Atomet i materie; byten i digitaliseret information; genet i arvelighed og biologisk information.
Genet: En idé, der fundamentalt forandrer vores forståelse af naturen
Hvorfor giver denne egenskab – at noget er den mindste udelelige enhed af et større hele – disse ideer så stor kraft og styrke? Det enkle svar er, at materie, information og biologi ifølge sagens natur er hierarkisk organiseret: Forståelsen af den mindste del er altafgørende for forståelsen af helheden.
Når digteren Wallace Stevens skriver: »I summen af delene er der kun delene,« henviser han til den dybe, strukturelle gåde, der rummes i sprog: Man kan kun forstå betydningen af en sætning ved at forstå hvert enkelt ord – men samtidig har sætningen en større betydning end nogen af de individuelle ord.
Det forholder sig på samme måde med gener. En organisme er selvfølgelig meget mere end dens gener, men hvis man skal forstå en organisme, må man forstå dens gener.
Da den hollandske biolog Hugo de Vries stødte på forestillingen om genet i 1890’erne, udledte han hurtigt, at den idé ville komme til at ændre fundamentalt på vores forståelse af naturen.
»Den samlede organiske verden er resultatet af utallige kombinationer og permutationer af relativt få faktorer … Ligesom fysik og kemi viser tilbage til molekyler og atomer, er de biologiske videnskaber nødt til at gennemskue disse enheder [gener] for at forklare … fænomenerne i den levende verden.«
Race, adfærd, cellebiologi og identitet kan ikke forstås uden genet
Atomet, byten og genet giver os en fundamentalt ny videnskabelig og teknologisk forståelse af deres respektive systemer. Man kan ikke forklare stofs adfærd – hvorfor guld skinner; hvordan brint interagerer med ilt – uden at henvise til dets atomare natur.
På samme måde kan man ikke forstå computeres kompleksitet – algoritmers egenskaber eller oplagringen eller ødelæggelsen af data – uden at forstå den digitaliserede informations strukturelle anatomi.
»Alkymi kunne ikke udvikle sig til kemi, før man opdagede dens fundamentale enheder,« skrev en forsker i det 19. århundrede.
Som jeg hævder i denne bog, er det på samme måde umuligt at forstå organismer og cellebiologi eller evolution – eller menneskets patologi, adfærd, temperament, sygdomme, race og identitet eller skæbne – uden først at se nærmere på begrebet gen.
Naturen er forbløffende enkel
Der er endnu et vigtigt spørgsmål i denne sammenhæng. Forståelsen af atomvidenskab var en nødvendig forløber for manipulationen med stof (og via denne manipulation for opfindelsen af atombomben).
Vores forståelse af genet har gjort det muligt for os at manipulere organismer med hidtil uset færdighed og magt. Den genetiske kodes faktiske natur har vist sig at være forbløffende enkel: Der er kun ét molekyle, som bærer vores arvemæssige information, og kun én kode.
»At de fundamentale aspekter af arvelighed har vist sig at være så usædvanligt enkle, underbygger vores håb om, at naturen trods alt kan vise sig at være helt igennem tilgængelig,« skrev den indflydelsesrige genetiker Thomas Morgan og fortsatte: »Naturens opreklamerede uudgrundelighed har endnu en gang vist sig at være en illusion.«
Fra forklaring til (gen)manipulation
Vores forståelse af gener har nået et så forfinet og fundamentalt niveau, at vi ikke længere studerer og ændrer gener i reagensglas, men i deres naturlige sammenhæng i menneskeceller.
Gener ligger i kromosomer – lange, trådformede strukturer i cellerne, som indeholder titusinder af gener forbundet i kæder. Mennesker har i alt 46 kromosomer – 23 fra den ene forælder og 23 fra den anden. Hele sættet af genetiske instrukser i en organisme kaldes et genom (du kan forestille dig genomet som alle genernes encyklopædi med fodnoter, kommentarer, instrukser og henvisninger).
Det menneskelige genom indeholder mellem 21.000 og 23.000 gener, der giver de overordnede instrukser om at bygge, reparere og vedligeholde mennesker. I løbet af de seneste 20 år har genteknologien udviklet sig med så stor hast, at vi kan beskrive, hvordan adskillige af disse gener fungerer i tid og rum, når de skal udføre de komplekse funktioner.
Og indimellem kan vi bevidst ændre på nogle af disse gener, så vi ændrer deres funktion, hvilket fører til en ændret tilstand hos et menneske, en ændret fysiologi og et nyt menneske.
Ét område, der bør optage os alle
Denne overgang – fra forklaring til manipulation – er præcis det, som får de genetiske discipliner til at give genlyd langt hinsides videnskabens grænser. Det er én ting at prøve at forstå, hvordan gener påvirker menneskers identitet eller seksualitet eller temperament, og det er noget helt andet at forestille sig, at man kan ændre på identiteten eller seksualiteten eller adfærden ved at ændre på generne.
Det første optager måske professorer på psykologiske fakulteter og deres kolleger, som studerer neurologi. Men det andet, der rummer bade løfter og farer, bør optage os alle.
Evnen til at læse og skrive i vores gener vil ændre vores fremtid radikalt
Mens jeg skriver det her, er organismer udstyret med genomer ved at lære at ændre på de arvelige træk hos organismer udstyret med genomer.
Nærmere bestemt har vi i løbet af de seneste fire år (bogen er udgivet på engelsk i 2016, red.) – imellem 2012 og 2016 – opfundet teknologier, som giver os mulighed for at ændre målrettet og permanent på menneskelige genomer (selv om sikkerheden og præcisionen hos disse genom-teknologier stadig skal evalueres meget omhyggeligt).
Samtidig er der sket drastiske fremskridt inden for evnen til at forudsige et individs fremtidige skæbne baseret på vedkommendes genom (selv om disse teknologiers sande evner for forudsigelse stadig er ukendte).
I dag kan vi 'læse' menneskelige genomer, og vi kan 'skrive' i menneskelige genomer på en måde, der var utænkelig for bare fem-seks år siden. Det kræver næppe en højere eksamen i molekylærbiologi, filosofi eller historie for at indse, at sammenfaldet af disse to begivenheder kan minde om et hovedkulds fald ned i en afgrund.
Når vi på et tidspunkt har forstået, hvilken skæbne der er indkodet i individuelle genomer (selv om forudsigelsen bygger på sandsynlighed snarere end vished), og når vi har erhvervet de nødvendige teknologier til bevidst at ændre på sandsynligheden (selv hvis disse teknologier er ineffektive og besværlige), vil vores fremtid ændre sig fundamentalt.
Genet lokker med kontrol over krop og skæbne
George Orwell skrev engang, at når som helst en kritiker bruger ordet menneskelig, fratager han som regel ordet dets mening. Jeg tvivler på, at jeg overdriver i dette tilfalde: Vores evne til at forstå og manipulere menneskelige genomer ændrer på vores opfattelse af, hvad det vil sige at være 'menneskelig'.
Atomet er et organisatorisk princip for moderne fysik – og det lokker os med udsigten til at kunne kontrollere stof og energi. Genet er et organisatorisk princip for moderne biologi – og det lokker os med udsigten til at kunne kontrollere vores krop og skæbne.
Én bestanddel af genets historie er 'en søgen efter evig ungdom, den faustiske myte om en brat omskiftning af lykken og vores eget århundredes flirt med det perfekte menneske'.
En anden bestanddel er vores ønske om at tyde vores instruktionsmanual. Og dét er det centrale omdrejningspunkt i min bog om genets inderste historie.
Genets historie, kort fortalt
Bogen er opdelt i kronologiske og tematiske afsnit, og det overordnede perspektiv er historisk. Vi begynder i Mendels have med ærteplanter i et afsides mährisk kloster i 1864, hvor 'genet' blev opdaget og hurtigt glemt igen (ordet gen dukker først op årtier senere).
Historien flettes sammen med Darwins evolutionsteori. Genet fascinerer engelske og amerikanske reformatorer, som håber på at kunne manipulere menneskets genetik for at sætte skub i menneskets udvikling og frigørelse. Den idé når sit makabre højdepunkt i det nazistiske Tyskland i 1940’erne, hvor racehygiejne bliver brugt til at retfærdiggøre groteske eksperimenter, som kulminerer med indespærring, sterilisation, eutanasi og massemord.
En række opdagelser efter 2. Verdenskrig fører til en revolution inden for biologi. DNA bliver identificeret som kilden til genetisk information. Genets 'funktion' bliver beskrevet med mekanistiske termer: 'Gener koder for kemiske instrukser om at bygge proteiner, som i sidste ende afgør form og funktion'.
James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins og Rosalind Franklin afdækker DNA’ets tredimensionelle struktur og skaber det ikoniske billede af dobbeltspiralen. Den genetiske kode på tre bogstaver bliver dechifreret.
To teknologier forvandler genetik i 1970’erne: Gensekventering og genkloning – 'læsningen' og 'afkodningen' af gener (ordet genkloning omfatter rækken af teknikker, som bruges til at udtrække gener af organismer, manipulere dem i reagensglas, skabe genhybrider og producere millioner af kopier af sådanne hybrider i levende celler).
Genetisk styring en del af vores dagligdag
I 1980’erne begynder genetikere at udnytte disse teknikker til at kortlægge og identificere gener, der er forbundet med sygdomme som for eksempel Huntingtons sygdom og cystisk fibrose.
Bestemmelsen af disse sygdomsrelaterede gener indvarsler en ny periode med genetisk styring og gør forældre i stand til at få screenet fostre og eventuelt vælge en abort, hvis fostrene er bærere af skadelige mutationer.
Enhver, som har fået testet deres ufødte barn for Downs syndrom, cystisk fibrose eller Tay-Sachs’ sygdom, eller som selv er blevet testet for eksempelvis BRCA1 eller BRCA2, er allerede trådt ind i denne æra med genetisk diagnostik, styring og optimering. Det er ikke en historie om vores fjerne fremtid; det er allerede en del af vores dagligdag.
Genet berører nogle meget intime spørgsmål
Adskillige genetiske mutationer bliver identificeret i kræft og fører til en dybere genetisk forståelse af sygdommen. Denne forskning når sit højdepunkt i 'The Human Genome Project' – det humane genomprojekt – et internationalt projekt, der har til formål at kortlægge og sekventere hele det menneskelige genom.
\ Forskerzonen
Denne artikel er en del af Forskerzonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde. Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.
Forskerzonen er støttet af Lundbeckfonden.
Et udkast til sekventeringen bliver offentliggjort i 2001. Genomprojektet inspirerer til forsøg på at forstå menneskelig variation og 'normal' adfærd set fra en genetisk synsvinkel.
I mellemtiden invaderer genet debatter om race, racediskrimination og 'raceintelligens', og det leverer nogle forbløffende svar på nogle af de vigtigste spørgsmål, som præger vores politiske og kulturelle liv.
Det ændrer på vores forståelse af seksualitet, identitet og valg, og på den måde berører det nogle af de mest påtrængende spørgsmål i vores privatsfære.
