Med genteknik kan nya gener föras in i en organisms genom. Det är också möjligt att stänga av, eller ändra DNA-sekvensen i gener. Syftet kan vara att förändra en organisms egenskaper eller att studera olika geners funktion. Utan genteknik hade vi inte vetat så mycket hur gener fungerar, hur de samspelar och vilka egenskaper de kodar för.
Historia
Första gången forskare modifierade en organisms DNA var 1973. Då fördes en ny isolerad gen in i en bakterie av arten E.coli och fungerade. Att den fungerade innebar att instruktionerna i genen lästes av och det protein som genen kodade för tillverkades av bakterien. Forskarna bakom studien var Stanley Cohen och Annie Chang från Stanforduniversitetet och Herbert Boyer och Robert Helling från universitetet i Kalifornien och det väckte stor uppståndelse i forskarvärlden.
Ett år tidigare, 1972, hade en annan forskargrupp, ledd av Paul Berg, utfört ett annat avgörande experiment då de för första gången kopplat ihop DNA från två olika organismer (två virus) och därmed skapat en rekombinant DNA-molekyl. Det blev startskottet för genetisk modifiering.
Genombrotten inom rekombinant DNA-teknik ledde bland annat till ett upprop i den vetenskapliga tidskriften Science. En rad forskare med Paul Berg i spetsen föreslog att allt arbete med rekombinant DNA skulle upphöra tills dess riktlinjer var på plats. Riktlinjerna arbetades fram mellan åren 1973 och 1975 av en grupp med bland annat naturvetare, etiker, jurister och myndighetspersoner.
Genetiskt modifierade mikroorganismer (GMM)
GMO förekommer främst på mikronivå! Inom många industrier tillverkar genetiskt modifierade mikroorganismer (GMMs) stora mängder proteiner som används i allt från rengöringsprodukter till glass och läkemedel. Till mikroorganismer hör bland annat bakterier och vissa svampar och alger.
Används i läkemedels- och livsmedelsindustrin
År 1982 blev USA först ut med att godkänna en produkt som tillverkats med GMMs. Produkten var ett läkemedel, insulin, som används för att behandla diabetes hos människor. Den gen som kodar för insulintillverkning hos människa hade förts in i bakteriers genom som använde instruktionerna i den nya genen för att tillverka mänskligt insulin.
Innan GMM användes för att tillverka insulin isolerades det från bukspottkörteln hos slaktade kalvar och grisar. Vid den tiden krävdes i storleksordningen 3500 kg bukspottkörtlar från ungefär 24 000 djur för att få fram ett halvt kilo insulin.
Tre år senare godkändes i USA även tillväxthormon. Det hade tidigare isolerats från hypofysen hos avlidna människor, men 1985 upptäcktes en koppling mellan de patienter som behandlats med tillväxthormon och Creutzfeldt-Jacobs sjukdom, en form av galna ko-sjukan. Samma år godkändes det rekombinanta tillväxthormonet.
Koagulationsfaktorer för behandling av blödarsjuka (hemofili) isolerades traditionellt från blodplasma. En koppling till HIV resulterade i att koagulationsfaktorer istället började produceras med hjälp av GMMs. Rekombinant koagulationsfaktor VIII godkändes i USA 1992 och koagulationsfaktor IX 1997.
Den första produkten som tillverkades av GMM och används vid livsmedelstillverkning var kymosin, ett enzym som gör att mjölk koagulerar vid osttillverkning. Traditionellt används löpe från kalvmagar som innehåller kymosin. Idag produceras produkter som får mjölk att koagulera på både traditionellt vis och via rekombinant DNA.
Läs mer om GMMs här.
Genetiskt modifierade djur
Det första genetiskt modifierade djuret var en mus som forskare tog fram 1974. Möss och råttor som används som försöksdjur inom medicinsk forskning är de vanligaste djuren att modifiera genetiskt. Andra ändamål är att förbättra egenskaperna hos lantbrukets djur, till exempel kor och grisar, men det är inte vanligt förekommande. Inga genetiskt modifierade djur för produktion är godkända inom EU.
Första GMO-djuret på marknaden
2003 godkändes en självlysande akvariefisk, Glofish, i USA och Taiwan. Fisken hade modifierats med gener från koralldjur och det ursprungliga syftet var att de skulle lysa upp i kontakt med miljögifter, som indikatorer. Av någon anledning fungerade det inte och istället blev de kontroversiella akvariefiskar! Inom EU och större delen av världen är de inte lagligt att ha Glofish.
Det finns inte så många fler genetiskt modifierade djur på marknaden. 2015 godkände USA det första genetiskt modifierade djuret för livsmedelsmarknaden, den snabbväxande laxen Aqua Advantage. 2020 godkändes en genetiskt modifierad gris, GalSafe, i USA. Grisen får användas både för terapeutiska ändamål och som livsmedel i USA och har modifierats att inte ha sockermolekylen alfa-gal på ytan av sina celler. Personer som är allergiska mot kött reagerar på alfa-gal och vid xenotransplantation ökar alfa-gal risken för avstötning.
Läs mer om genetiskt modifierade djur här.
Genetiskt modifierade växter
Knappt tio år efter att de första djuren modifierats publicerades tre av varandra oberoende artiklar där forskare visade att man även kunde modifiera växter genetiskt. I två av artiklarna modifierades en släkting till tobak och i den tredje petunia. De tre forskargrupperna använde samma metod för att föra in en isolerad gen i växternas genom, naturens egen genmodifierare, bakterien Agrobacterium tumefasciens.
I naturen orsakar bakterien krongallsjuka, en sjukdom som yttrar sig som tumörartade utväxter på den infekterade växten. Bakterierna orsakar det när de modifierar växten genetiskt och för in nya gener i växtens genom. En gen som bakterien för in kodar för ett tillväxthormon vilket gör att de celler i växtens rötter som bakterierna modifierat delar sig okontrollerat. Bakterien för också in gener som kodar för ämnen som kallas opiner som bakterien själv använder som näring. De skaffar sig alltså ett eget skafferi.
Bakterien nyttjas av forskare för att modifiera växter genetiskt. De byter helt enkelt ut de gener som bakterien för in till andra gener som är av intresse. Bakterien utför ändå arbetet och för in generna i växtens genom.
Sedan dess har andra tekniker för att modifiera växter utvecklats, men forskare tar fortfarande i stor utsträckning hjälp av Agrobacterium tumefasciens.
Första GMO-växterna på marknaden
Den första växt som godkändes som livsmedel var en tomat med fördröjd mognad som kallades Flavr Savr. Den utvecklades i USA och godkändes 1994. Parallellt med Flavr savr-tomaten utvecklade brittiska forskare en tomat med samma egenskap. Tomatpuré från den brittiska tomaten började säljas i Storbritannien 1996.
Sedan 1994 har arealerna med genetiskt modifierade grödor stadigt ökat. Under 2022 odlade 27 länder genetiskt modifierade grödor på totalt 202 miljoner hektar. Odlingsytan motsvarar en femtedel av Europa – men odlingen i Europa utgör en ytterst liten andel. I stället är det Central- och Sydamerika, följt av Nordamerika som har störst areal med genetiskt modifierade grödor. Inom EU har bara en GM-gröda, en genetisk modifierad fodermajs godkänts för odling.
GMO-läkemedel
Utöver att GMM används för att tillverka läkemedelskomponenter, används genetisk modifiering på fler sätt inom det medicinska området. Det finns en grupp avancerade läkemedel, till exempel genterapier, där en patient får genetiskt modifierade celler som behandling. Antingen patientens egna celler som isolerats och modifierats eller celler från en donator. I de flesta genterapier som används idag förs en ny ”frisk” gen in i en patients genom i syfte att den ska kompensera för en gen som orsakar sjukdom. Lär mer om genterapier här, och hur GMO-baserade läkemedel regleras i lagstiftningen här.
Läs mer om genetiskt modifierade växter här.
Sidan uppdaterades 2024-08-30
