Slutten på begynnelsen - omstart for genforskningen

Arvemassen til mennesket er så å si ferdig kartlagt. Allerede har forskerne skaffet seg oversikt over arvematerialet til enkelte dyr, planter og mikroorganismer. Nå går genforskningen inn i en ny fase, hvor genenes funksjoner skal undersøkes - den såkalte ”funksjonelle genomforskningen”.

KOORDINATOR: Forskningsdekan ved Det medisinske fakultet, Ole Petter Ottersen , leder styringsgruppen for molekylærbiologi, bioteknologi og bioinformatikk ved UiO. Foto: Ståle Skogstad (©)

”I dag lærer vi språket Gud skapte livet i!” Med disse ubeskjedne ordene erklærte president Clinton 26. juni i fjor at den menneskelige arvemassen endelig var kartlagt. Det var ikke helt sant. Ennå gjenstår det å få oversikt over noen få prosent av arvemassen, men det grøvste arbeidet er gjort. Begivenheten i juni ble kåret til ”Årets vitenskapelige gjennombrudd” av tidsskriftet Science og vakte stor oppmerksomhet i mediene verden over. Etter et heseblesende kappløp bestemte to forskergrupper - en privat og en offentlig finansiert - seg for i fellesskap å presentere et utkast til den menneskelige arvemassen. Kunnskapen gjøres nå tilgjengelig for hele forskersamfunnet.

- Nå kan alle starte med blanke ark.

Den kartlagte arvemassen er blitt kalt ”menneskehetens blåkopi”, ”livets bok” og ”eksistensens software”. Det hevdes at gjennombruddet er en nyvinning med like stor rekkevidde for menneskeheten som oppfinnelsen av hjulet. Store ord, men hva betyr dette i praksis? Ifølge forskningsdekan ved Det medisinske fakultet, Ole Petter Ottersen, er fjorårets gjennombrudd bare begynnelsen.

- Nå kjenner vi rekkefølgen av basene i arvemassen. Ethvert laboratorium som har kapasitet til det, kan kaste seg over den store oppgaven: Å finne funksjonene til de forskjellige genene og proteinene. Det skjer en demokratisering av forskningen ved at informasjonen blir gjort allment tilgjengelig. Nå kan alle starte med blanke ark. Det er egentlig snakk om en omstart for hele genforskningen, sier Ottersen.

Dansende kvinne i en "DNA-spiral-sky"

DANSER MED DNA: Menneskets arvemasse er kartlagt. Nå studerer forskerne genenes funksjoner i samspillet med proteinene. Foto (montasje): Ståle Skogstad (©)

De norske miljøene innen genforskning har i beskjeden grad deltatt til nå. Med noen få unntak ligger Norge langt etter forskningen i utlandet. Ved Universitetet i Oslo framhever Ottersen sterke forskergrupper ved både Det matematisk-naturvitenskapelige og Det medisinske fakultet, inklusiv Radiumhospitalet og Rikshospitalet, men understreker at en rekke fag og miljøer står klare til å delta i genforskningens nye fase.

- Gjennom flere tiår har genforskningen i Norge vært forsømt, men nå har vi mulighet til å slå strek over dette. Våre forskningsmiljøer har mange talentfulle forskere og et stort potensial som det gjelder å utnytte. Norge kan få den plassen landet fortjener innen denne grunnforskningen, sier Ottersen.

Han leder styringsgruppen for molekylærbiologi, bioteknologi og bioinformatikk som skal koordinere forskningen innen disse feltene ved Universitetet i Oslo. Ottersen er også sterkt engasjert i framstøtet for å få en nasjonal forskningsplan på området (se egen sak ).

Organismens hemmelighet

Det er ikke bare det menneskelige arvematerialet som er kartlagt, men også arvemassen hos flere dyr, planter og mikroorganismer. Forskningen går nå inn i en ”postgenom” fase som har fått navnet ”funksjonell genomforskning”.

- Hva er egentlig nytt med den funksjonelle genomforskningen, og på hvilken måte skiller den seg fra tidligere genforskning?

- Før studerte vi ett og ett gen. Nå kan vi se tusenvis av gener og proteiner i sammenheng, og dette gjøres gjennom analyser i stort omfang. Muligheten til å gjennomføre slike storskala-analyser karakteriserer den funksjonelle genomforskningen, sier Ottersen.

De fleste genene koder for proteiner og virker gjennom disse. Proteinene opprettholder livsprosessen i cellene og er derfor organismens viktigste bestanddeler. Det er proteinene som avgjør en celles utvikling og funksjon, og genene bestemmer hva proteinene gjør. Et sentralt element i den funksjonelle genomforskningen er å studere det kompliserte samspillet mellom gener og proteiner.

- Hvordan genene og proteinene fungerer sammen, er egentlig hemmeligheten til å forstå hva organismen gjør, sier Ottersen.

- Hvordan vil vanlige mennesker merke genforskningens resultater?

- Den vil få stor betydning innen medisinen. De medikamentene som i dag brukes, har kjent virkningsmekanisme på rundt 400 proteiner. Så kan man tenke seg at mennesket har i størrelsesorden 100000 forskjellige gener som virker gjennom proteiner og som kan være potensielle mål for behandling. Dette sier litt om mulighetene for den nye forskningen når det gjelder utvikling av nye legemidler og forståelsen av hvordan legemidler virker. Et annet eksempel er å se på hvordan kreftsvulster utvikler seg. Man kan nå studere hvordan et stort antall gener uttrykker seg i kreftsvulsten og hvordan svulsten endrer seg over tid. Ved å kartlegge svulstens genetiske profil kan man forstå mer av kreftens utvikling, sier han.

I februar offentliggjorde tidsskriftene Nature og Science artikler som anslår at mennesket har rundt 30.000 gener, men det hefter fortsatt usikkerhet om tallet. Uansett kan forskerne ved bruk av såkalte mikromatrise-undersøkelser studere flere tusen gener samtidig og se hvilke av genene som er ”slått på” og hvilke som ikke er aktive. Ved for eksempel å sammenlikne materiale fra et friskt menneske med en kreftpasient, kan man undersøke om det er forskjeller i det friske og det syke ”genkartet” og dermed se hvordan genaktiviteten spiller en rolle i sykdomsutviklingen.

- Ved å lage et ”kart” over den enkelte pasients arvestoff, kan vi kanskje være i stand til å skreddersy medisiner til den enkelte.

Funksjonell genomforskning kan også bidra til at man klarer å ”skreddersy” medisiner til den enkelte pasienten basert på vedkommendes genetiske profil. Dette forskningsfeltet kalles ”farmakogenetikk”.

- I dag ser vi på pasientens symptomer og gir stort sett samme medisin til alle med samme symptomer. Men vi vet at en medisin ofte virker ulikt på forskjellige pasienter og at bivirkninger rammer noen pasienter og ikke andre. Ved å lage et ”kart” over den enkelte pasients arvestoff, kan vi kanskje være i stand til å skreddersy medisiner til den enkelte, sier Ottersen.

En slik individuell medisinering kan ifølge tidsskriftet Nature være en realitet innen ett til tre år. Det er altså både for diagnostisering og innen behandling den funksjonelle genomforskningen får betydning.

Utvikle vaksiner

- Vi kan for eksempel klassifisere kreftsvulster mer presist og dermed gi en mer nøyaktig behandling. Det vil trolig bli lettere å identifisere bakterier som forårsaker sykdom og enklere å utvikle vaksiner. Vi kan lære mer om samspillet mellom gener og miljø og dermed forebygge ved å unngå miljøfaktorer som forårsaker sykdom, sier Ottersen.

Del av DNA-molekyl-modell

Modell av DNA-molekylet

Et av de mest omdiskuterte temaene er såkalt genterapi. Genterapi foregår i første rekke ved at man tilfører et nytt, uskadet gen til erstatning for et defekt gen. På dette feltet går utviklingen langsomt, og ennå er ingen pasient blitt helbredet ved genterapi. Ottersen er likevel ikke i tvil om at denne behandlingen blir en viktig del av framtidig legevitenskap.

Den funksjonelle genomforskningen får også konsekvenser for matproduksjonen. I Norge satses det allerede sterkt på et mer effektivt havbruk gjennom genforskning, og det forskes svært aktivt på fiskenes arvemasse. Funksjonell genomforskning vil få betydning for avlsarbeidet, fôrutvikling og behandling og forebygging av sykdom hos fisk.

- Det er ikke tvil om at næringslivet blir mer og mer preget av, og avhengig av, genforskning, sier Ottersen.

Inkluderende forskning

Genforskningen ved Universitetet i Oslo omfatter i første rekke fag ved Det matematisk-naturvitenskapelige, Det medisinske og Det odontologiske fakultet, samt Bioteknologisenteret.

- Genforskningen er enormt kostnadskrevende, og forskningsmiljøene i Norge har nå bedt om 300 millioner kroner årlig for å ta et nasjonalt løft på området. Kan genforskningen komme til å kvele annen type forskning?

- For det første har vi bedt om ”friske” penger, det vil si at det ikke skal gå utover annen aktivitet. For det andre er dette en ekstremt inkluderende forskning som berører en lang rekke felter. Genforskningen krever for eksempel mye datakunnskap og involverer IKT-fag og informatikk. Det etiske aspektet er kjempeviktig og berører for eksempel filosofi, samfunnsvitenskap og jus. Bioetikk er blitt et eget fag, og miljøforskningen vil også bli involvert. I forskningsmeldingen fra 1999 er det trukket fram fire satsingsområder: medisin og helse, marin forskning, miljø og energi, og informasjons- og kommunikasjonsvitenskap. Genforskningen berører alle disse fire områdene, sier Ottersen.

Genforskningen er også et felt hvor forskning og næringslivets interesser kommer i nær kontakt med hverandre. Ottersen sier det er et spørsmål om hvor mye av arbeidet som skal gjøres i Akademia og hvor mye som kan gjøres industrielt.

- Dette er ressurskrevende forskning, og jeg tror mye vil bli gjort innen industrien, sier han.

Rekruttering av forskere har vært et problem, særlig innen medisinfagene. Ottersen framholder det som vesentlig at en nasjonal satsing på genforskningen også innebærer en innsats for å få unge talenter til å forske.

- Det har vært fokusert på forskernes lønn. Lønn er viktig, men jeg tror det er vel så viktig at arbeidsforholdene for forskerne er gode, at det virkelig satses på moderne utstyr og romslige driftsbevilgninger, sier han.

Etiske overraskelser

Debatten om den etiske dimensjonen ved genforskningen har rast i en årrekke, og forskjellige land har inntatt forskjellige holdninger til genetikk og bioteknologi. Norge har vært blant de mer restriktive.

- Hvilke etiske problemstillinger ser du for genforskningen og anvendelsen av kunnskapen? Er det ikke en fare for at kapitalistiske krefter vil styre utviklingen uten etisk refleksjon?

- Vårt utgangspunkt er at vi ikke vil overrumples av etiske problemstillinger. Derfor ønsker vi innenfor rammen av en nasjonal plan for genforskning også å sette av penger til arbeid med de etiske aspektene. Dette kan vi gjøre for eksempel i samarbeid med Bioteknologinemnda og i et nært forhold til offentligheten, sier han.

Han er derimot ikke så bekymret for kapitalkreftenes innflytelse.

- Jeg tror dette aspektet er overdrevet. Lovverket vil regulere virksomheten også i det private næringslivet. Men det er selvsagt en fare for at bedrifter vil styre forskningen, og her er det viktig med en balanse slik at forskning som ikke direkte er orientert mot økonomisk vinning, også får gode vilkår. For øvrig er jeg positiv til at næringslivet er med i denne utviklingen. Kanskje får vi en større pendling av forskere mellom næringsliv og Akademia. Erfaringene, særlig fra USA, viser hvor fruktbart samarbeid mellom næringsliv og forskningsinstitusjoner kan være, sier han.

Ottersen frykter forskerflukt dersom ikke Norge satser innen genforskningen nå.

– Hvis vi ikke gjør de nødvendige investeringene, risikerer vi at forskerne drar til utlandet. Vi kan ikke sitte stille og la andre land drive denne forskningen framover. Skal vi gjøre oss nytte av kunnskapen, må Norge ha egen forskerkompetanse på dette feltet.

Emneord: Teknologi, Bioteknologi, Medisinske fag, Basale medisinske, odontologiske og veterinærmedisinske fag, Human genetikk, Molekylærmedisin, Matematikk og naturvitenskap, Basale biofag, Genetikk Av Johannes W. Løvhaug
Publisert 1. feb. 2012 12:11 - Sist endret 2. jan. 2014 10:03
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere