Genkartlegging. For ti år siden, 26. juni i 2000, møtte gigantene innen genkartlegging, Francis Collins og Craig Venter, Bill Clinton og Tony Blair i Det hvite hus for å fortelle verden at nå var de 3,2 milliarder byggesteinene i menneskets arvestoff kartlagt.

Hva har så kommet ut av prosjektet? «Not much», svarte både Venter og Collins tidligere i år. Det markerte likevel en ny æra i vår medisinske historie. Vi har begynt å tenke genetikk på en helt ny måte. Det kan være dramatisk nok i seg selv.

Oppskriften

Hver enkelt menneskecelle har samme mengde arvestoff som gir hele oppskriften på et menneske. Hvordan kan vi samtidig ha så mange forskjellige celletyper som oppfører seg så forskjellig? Hvorfor blir noen syke mens andre nesten aldri blir syke til tross for at de gjør «alt galt»? Kartleggingen av menneskets arvestoff tok mål av seg å legge grunnlaget for å finne ut av slike mysterier, og gi oss nye medisiner.

Kappløp

Kartleggingen av menneskets arvemateriale var et kappløp mellom Human Genom Project (HGP), ledet av Francis Collins, og Celera Genomics, ledet av Craig Venter. HGP var et gedigent samarbeid mellom mange lands offentlig finansierte genteknologiske forskningslaboratorier. Celera Genomics var et privat selskap. HGP offentliggjorde sine funn, mens Celera fortløpende tok patent på de kartlagte delene av arvematerialet. Patentkontorene ble nærmest oversvømmet av data, og skillet mellom oppfinnelser og oppdagelser forsvant.

Arvemateriale

Da Collins og Venter i anledning av tiårsjubileet ble intervjuet om hva som var kommet ut av prosjektet, sa Collins at han var flau på pressekonferansen i 2000 fordi sekvensen på ingen måte var ferdig og heller ikke analysert. Kunnskapen om vårt arvemateriale begynte å komme i 2001: Antall gener krympet fra 100000 ned mot 20000. Selv i dag vet vi ikke hvor mange gener vi har. Genene våre utgjør bare mellom én til to prosent av arvematerialet og omtrent 20 prosent har sitt opphav fra forskjellige virus. Det resterende 80 prosent kaltes «skrot-DNA». Nå vet vi bedre. Det ser ut som størsteparten blir oversatt fra DNA til såkalte RNA-molekyler som inngår i kompliserte funksjoner som bevaring av kromosomstrukturen.

Flere kopier

Før trodde vi at vi hadde to kopier av genene våre; én fra far og én fra mor. Nå vet vi at omtrent 20 prosent av alle genene våre finnes i flere kopier, og at antallet varierer fra person til person. Det er anslått at vi har mer enn 300000 forskjellige proteiner, som følge av at genene brukes på forskjellige måter. Et protein kan også bli kjemisk modifisert slik at det fremstår som mange forskjellige proteiner.

Varierer enormt

Det stemmer derfor ikke at ett gen = ett protein. At vi som jordens herskere ikke har nevneverdig flere gener enn den 1 millimeter lange og 959 celler store rundormen Caenorhabditis elegans med 18.000 gener er kanskje skuffende? Størrelsen på arvematerialet kan variere enormt mellom ulike organismer. Det er krypdyr som har mer enn ti ganger så mye arvemateriale som oss.

Det investeres masse forskningspenger på sekvensering (å finne rekkefølgen på byggesteinene i arvestoffet). Arvestoffet til nye arter kommer på løpende bånd; blant annet er 14 pattedyr og tusenvis av mikroorganismer sekvensert. Det samme er 13 enkeltpersoner, og 1000 flere kommer. Sekvenseringen er automatiserte og gjøres av bedrifter. Nå reises spørsmålet om dette er god forskning.

Vårt opphav

En stor andel gener går igjen i omtrent alle de studerte artene. De har vært med oss fra vårt felles opphav i urtiden. Hele tiden skjer det mutasjoner eller forandringer i genene våre, jo flere forskjeller, desto lenger er det siden vi skilte lag. Vi finner DNA i millioner av år gamle skjeletter og dødt vev. Dette har vist at vi stammer fra Afrika, vi er «afrikanere». På vår vei ut av Afrika traff vi på neandertalmenneskene, og fikk barn sammen. Sammenligning av DNA i benrester viser at omtrent 1–2 prosent av vårt arvemateriale er fra neandertalerne. Afrikanerne har derimot ikke dette bidraget i sitt arvemateriale.

Forskjellene

Vi er nå i den fasen der vi er opptatt av forskjellene mellom oss. Venter hevder at hans data tyder på at én til tre prosent av arvestoffet vårt er forskjellig mellom ubeslektede personer (ikke langt unna hvor forskjellig vi er fra sjimpansen). Nå skal tusenvis av mennesker sekvenseres som del av forskning og diagnostisering. Det reiser helt nye utfordringer: Hva er sensitiv informasjon? Hvem skal få tilgang til våre gendata? Skal de kunne krysskobles med øvrige data registrert om oss uten vårt samtykke? Er disse sekvenseringsdataene en del av vår sykejournal som vi kan forlange innsyn i? Hva med all den informasjon vi ikke har spurt om å få, men som legen vår mener vi bør ha?

Helsevesenet betaler

Teknologien visker vekk skillet mellom forskning og diagnoser som gir grunnlag for behandling. Dermed betaler helsevesenet denne forskningen. Det er stor forskjell på at man har en bestemt variant av et gen, og å si at dette er årsaken til sykdomsutvikling eller egenskaper.

Gener og miljø

Med dagens sekvenseringsteknologi kan man studere faktorene som påvirker aktivering/inaktivering av gener. Av- og påskruing av gener ved forskjellige mekanismer er forklaringen på hvorfor vi kan få så mange ulike celletyper når vi har det samme genomet i alle celler. Når disse forskjellene arves fra celle til celle og fra foreldre til avkom, kalles det epigenetisk arv. Inaktiveringen påvirkes av miljøfaktorer og forklarer hvordan miljøet også påvirker kommende generasjoner: Miljøet påvirker genene våre direkte.

Dra lærdom av

Vi hadde urealistiske forhåpninger til forskningen, men også dette kan vi dra lærdom av. Nå må vi ta debatten om hvordan kunnskapen om vårt arvemateriale skal benyttes og beskyttes.