CRISPR är bara början

Det tog en stund innan jag blev riktigt bekväm med uttrycket CRISPER-Cas9, men ett mycket bra sätt var att läsa Jennifer Doudnas (och Samuel Sternbergs) bok A Crack in Creation (2017). Då lärde jag mig inte bara att CRISPR betyder “clustered regularly interspaced palindromic repeats” utan också vad det betyder. Jag lärde mig att Cas helt enkelt betyder CRISPR-associerad och att det Doudna, tillsammans med Emmanuelle Charpentier i Umeå, upptäckte år 2012 var hur man kan använda CRISPR-Cas9 för att klippa och klistra i våra gener.

Jag läser boken som en thriller där spänningen stiger när Doudna beskriver sin forskning och hur de utvecklade en mycket enkel och användbar gensax. Det här är populärvetenskap när den är som bäst. Man får en inblick i det sökande efter kunskap som gör vetenskapen så spännande. Tänk om grundutbildningens kurslitteratur hade mer av sådant levande vetande, mindre av avpersonifierade, döda fakta och teorier.

Doudna beskriver den betydelse studiet av bakterier har haft för utvecklingen av den moderna molekylärbiologin. Bakterier är de organismer det finns mest av på vår planet. Bara i vår kropp finns det fler bakterier än kroppen har celler. Vi lever i symbios med många av dessa bakterier, inte minst med det dryga kilot som håller till tjocktarmen. Bakterierna angrips liksom allt levande av virus, så kallade bakteriofager. Det är i bakteriernas immunförsvar mot dessa virus som Crispr används.

Crispr är en bit DNA som kopierats från virus och som bakterien använder för att identifiera nya attacker från samma virus. Bakterien bygger små maskiner sammansatta av Crispr-RNA och av Cas-proteiner som söker upp och förstör virus med samma DNA-sekvens som Crispr. Olika Cas-proteiner arbetar på olika sätt, men Cas9 som används av streptokock-bakterier är särskilt intressant för den gör ett rent klipp, som en sax i virusets DNA.

Om vi kunde bygga en sådan maskin bestående av Cas9 och Crispr-RNA som matchar en sekvens av en människas DNA och föra in den maskinen i människans celler så skulle den göra ett klipp just i den sekvensen. En DNA-sekvens som blir klippt försöker reparera sig själv, men i den processen kan vi föra in en ny bit DNA och på så sätt ge människan en ny gen. Lätt som en plätt!

Detta är otroligt fascinerande läsning, men plötsligt får jag en stark upplevelse av att det här handlar om min kropp, att den består av biljoner celler i vilka det hela tiden pågår biljoner processer. Bakterier, virus och celler bekämpar och hjälper varann. Saker går sönder och lagas igen. Ibland blir det fel. Gener muterar och celler dör. Det städas och byggs om. Jag kan riktigt känna hur det kryper i cellerna på mig.

Först blir jag orolig över hur bräcklig min kropp måste vara, beroende som den är av alla dessa processer. Jag tröstar mig med att evolutionen under årmiljoner kunnat testa och renodla alla de konstruktioner som utgör mig. Sedan fylls jag av beundran inför alla denna komplexitet. Hur fantastiskt är det inte att vara människa med denna fantastiska kropp!

Min kropp påminner en smula om det moderna komplexa samhället med dess myller av människor. Tänk bara på alla människor som hela tiden arbetar för att en modern storstad ska fungera, för att kommunikationer, digitala tjänster, energi och vatten, mat och andra varor, ska tillhandahållas. Och det fungerar!

Vår vardagsuppfattning om oss själva, det samhälle vi lever i och naturen omkring oss är för det mesta otroligt förenklad och ytlig. Vi upplever oss själva och världen ungefär som de andra djuren gör, endast i relation till våra omedelbara behov och syften. Men hur torftig är inte den bilden jämfört med den bild vetenskapen ger av vår kropp, våra samhällen, naturen, universum!

Kanske vore det en fördel om den vetenskapliga bilden var lite mer närvarande i vår vardag. Om vi ägnade mer uppmärksamhet åt celler och galaxer och mindre åt fotboll och hamburgare. Då skulle kanske vardagens futtiga konflikter och irritationsmoment inte helt fylla våra medvetanden. Samtidigt är det fascinerande hur dessa två bilder av världen kan samsas sida vid sida i oss.

Det är rimligt att tro att den vetenskapliga bilden med tiden kommer att breda ut sig på den vardagliga bildens bekostnad. I takt med vetenskapens och teknikens utveckling kommer allt fler människor att ägna sig åt vetenskap och allt fler av oss få ta del av och intressera oss för vetenskapens tillämpningar.

Det finns andra tekniker för genmodifiering, men Crispr har väckt uppståndelse genom att den så snabbt har kommit till användning. Charpentiers företag Crispr Therapeutics har redan sökt tillstånd för att under 2018 inleda klinisk prövning av en metod för att bota den ärftliga sjukdomen beta-thalassemi. I USA vill Charpentier pröva metoder för att bota sickelcellanemi som är en, särskilt bland afrikaner, mycket utbredd ärftlig plåga.

Eftersom Crispr är så lätt att använda kommer den att får stor kommersiell betydelse. Doudna nämner bara i förbigående de patentstrider som den gett upphov till. Doudna och Charpentier var inte ensamma om sin upptäckt och nu kämpar forskarna, deras nystartade företag, institut och universitet, och en mängd jurister komplexa juridiska tvister i USA och EU om rätten till kommersiell användning av Crispr.

Om man vill bota ärftliga sjukdomar med Crispr är det naturligtvis enklast att göra det redan innan födelsen. Kanske behöver du bara göra en förändring i en cell, ägg eller spermie. För att bota vuxna måste du ändra i miljontals celler, men även det är möjligt om det går att isolera de celler det handlar om. Charpentier har redan inlett arbetet med att försöka bota vissa blodsjukdomar genom genmodifiering av stamcellerna i benmärgen som producerar vårt blod.

Efter att ha beskrivit forskningen som ledde fram till upptäckten av Crispr ägnar Doudna resten av boken åt att beskriva olika tillämpningar och diskutera risker och etiska invändningar mot tekniken. Crispr har mycket snabbt kommit till användning i förädling av växter och djur. Crispr möjliggör genmodifiering i mycket större skala och ger oss frihet att snabbt förändra naturen i grunden.

Gör-det-själv marknaden översvämmas redan av Crispr-kits. För 159 dollar kan du hos ODIN få allt du behöver för att göra “precision genome edits in bacteria at home including Cas9, tracrRNA, crRNA and Template DNA template for an example experiment”. Leveranser till julafton måste dock göras senast idag (20 december).

Allt detta ger naturligtvis anledning till oro, men Doudna själv oroas mest inför en framtida användning av genteknik för att framställa “designer babies”. Det var inte länge sedan vi blev med barn utan att knappt förstå hur det gick till. Men hur kan en mer vetenskaplig reproduktion tänkas se ut? Kanske kommer vi att skriva läroplaner för evolutionen ungefär som vi idag gör för skolan. Det borde egentligen inte vara så stor skillnad, eller?

Samhällen lägger nuförtiden stora resurser på att utbilda de unga. Vi vill på bästa sätt förbereda dem för vuxenlivet och vi oroas när Pisa-resultaten sjunker. Då satsar vi mer resurser på skolan, ser över utbildningen av lärare, stuvar om i läroplaner och ger ungarna läxhjälp. Med Crispr kan vi kanske snart satsa på att göra ungarna smartare i stället. Det vore antagligen en mycket effektivare metod för att förbättra Pisa-resultaten.

Samtidigt satsar både Elon Musk och Facebook på forskning som vill göra oss intelligentare genom att koppla samman våra hjärnor med mikroprocessorer. Även det kan visa sig vara en genväg till bättre Pisa-resultat. Och i väntan på sådan mer spektakulär digitalisering skulle kanske barnen kunna öka sin förmåga genom bättre användning av digital teknik i skolan?

Tidigare försök att ingripa i människans biologiska utveckling hamnade i vanrykte genom nationalsocialismens förfärliga metoder. Så trots att eugeniken var mycket allmänt spridd före andra världskriget har den sedan dess närmast fått tabustämpel. På senare år har den ändå så smått börjat komma tillbaka, särskilt genom ett växande intresse för allt bättre metoder för fosterdiagnos.

Om vi tror att den vetenskapliga utvecklingen snarare kommer att gå snabbare under detta århundrande än under det förra måste vi väl häpna inför vad som kommer att bli möjligt mot slutet av det här århundradet. Vi visste ingenting om gener i början av 1900-talet. Nu finns det företag som för en tusenlapp ger oss vår genkarta och varnar oss för genetiska risker.

Med metoder som Crispr kommer vi att kunna förvandla biologin till ingenjörskonst och arternas utveckling till intelligent design. Den biologiska utvecklingen blir en del av samhällsutvecklingen mer allmänt och ansvaret hamnar i praktiken hos våra politiker. Den tanken kan verka skrämmande. Även om samhällsutvecklingen kanske går åt rätt håll, åtminstone sedd ur ett lite längre tidsperspektiv, så kanske den inte alltid är allt igenom intelligent.

Mer allmänt är det mycket som skrämmer om man tittar några hundra år in i framtiden. Resistenta bakterier och elaka virus oroar, men det mesta som oroar har väl med människans växande kunskap och den tekniska utvecklingen att göra. Så mycket kommer att vara möjligt redan om hundra år! Hur ska vi hinna lära oss att handskas förnuftigt med all denna kunskap och teknik?

Bo Dahlbom
aktivering.se