Vad är en gendrivare?
En allel som ökar chansen för en individ att överleva och fortplanta sig, sprider sig och blir kvar i en population. Enligt genetikens fader, Gregor Mendels lagar ärver hälften av avkomman en viss allel. Det gäller oavsett om det rör sig om råttor, älgar, förgätmigej, människa eller någon annan organism. Men i de flesta organismer finns också DNA-sekvenser som bryter mot Mendels lagar. De kallas ibland själviskt DNA eller själviska gener och sprider sig snabbt i en population även i de fall egenskapen är negativ för arten. Det finns olika typer av själviskt DNA. En del kopierar sig själv så att den nya kopian infogas i en annan del av genomet (copy-and-paste), medan andra klipps ut och infogas (cut-and-paste).
Forskare har inspirerats av det själviska DNA:t och redan i slutet av 1960-talet fanns tanken på att det skulle kunna användas för att snabbt driva upp frekvensen av en egenskap i en population av sjukdomsframkallande insekter. Det var dock inte förrän gensaxen CRISPR/Cas9 utvecklats som forskningen inom området tog fart. Det visade sig nämligen att CRISPR-systemet är som klippt och skuret för att få en egenskap att snabbt sprida sig i en population. CRISPR/Cas9 fungerar i det här sammanhanget som en gendrivare.
Med en gendrivare i arvsmassan sprids en viss allel, en mutation eller en helt ny gen snabbt i en population. Finns till exempel en viss allel bara på den ena kromosomen i ett kromosompar ser gendrivaren till att den finns på båda. Gendrivaren ser alltså till att allelen finns i homozygot form i varje generation. Det har därför ingen betydelse vilken spermie eller vilket pollen som befruktar vilket ägg. Avkomman kommer ändå att ha den egenskap som gendrivaren sprider.
Gendrivare i insekter
Gendrivare fungerar bara på organismer som förökar sig sexuellt och för att spridningen i en population ska vara effektiv måste organismens generationstid vara kort. Insekter som bananflugor och myggor har kort generationstid, ett ägg utvecklas till en fullvuxen fluga eller mygga på några få veckor. Många sjukdomar sprids av myggor, till exempel malaria, denguefeber, zika och chikungunya och hittills har de flesta försök med gendrivare testats på myggor.
Första gången det visades att gendrivare fungerar i praktiken var när forskare under 2015 fick en mutation att snabbt sprida sig i en population av bananflugor. Det verktyg som användes som gendrivare var CRISPR/Cas9 och den mutation som spreds ledde till att alla flugor i populationen fick gula ögon. Samma år visade forskare att det även fungerar i två arter av malariamyggor. Med CRISPR/Cas9 har bland annat sterilitet bland honor av malariamyggor spridits. Det ledde till att hela populationen kollapsade.
Andra möjliga användningsområden
Ett annat användningsområde som testats är att få en patogen svamp att inte orsaka sjukdom eller producera gifter som är skadliga för människan. En gendrivare kopplades till en gen som via mutationer stängde av de gener i svampens arvsmassa som orsakar sjukdom och bildar svampgift. Svampen som testades heter på latin Fusarium graminearum och orsakar stora skördeförluster i bland annat vete.
I det här fallet användes inte CRISPR/Cas9 som gendrivare utan en gen som isolerats från en annan svamp. Det diskuteras också om gendrivare skulle kunna användas för att utrota invasiva arter och att göra skadegörare som blivit resistenta mot ett bekämpningsmedel känsliga igen.
Samtliga försök som hittills genomförts har skett på laboratorium. Inom EU har EFSA fått i uppdrag att identifiera potentiella risker med gendrivare när det gäller påverkan på människor och djurs hälsa och på miljön. De ska också undersöka om vägledningsdokumenten för riskbedömning av GMO även kan användas för gendrivare eller om de behöver utvecklas.
