Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

I dag lider mange mennesker av alvorlige sykdommer som det ikke finnes noen kur for, og kanskje heller ingen tilstrekkelig god behandlingsform. Det kan være genetiske sykdommer og mange typer kreft. For å behandle slike sykdommer forskes det mye på genredigering som behandlingsform. Det innebærer å endre eller ødelegge en bit av arvematerialet som bidrar til sykdommen.

En mulig løsning

Genredigering muliggjør en permanent endring av cellenes eget DNA. CRISPR/Cas9-teknologien, som ble utviklet for åtte år siden, blir i dag ansett som det genredigeringsverktøyet med størst potensial. CRISPR/Cas9 reguleres under genteknologiloven for genmodifiserte organismer eller sammen med bioteknologiloven i Norge.

Ragnhild Eskeland, førsteamanuensis ved Institutt for medisinske basalfag (IMB) og Senter for kreftcelle-reprogrammering (CanCell) ved Universitetet i Oslo.
Gunnar F. Lothe, UiO
Martine Mesel Isom, masterstudent ved IMB, CanCell og Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU)
Gunnar F. Lothe, UiO

Vi tok tidlig i bruk CRISPR/Cas9 på laboratoriet. Det har vist seg å være et uvurderlig verktøy for oss i vår forskning på epigenetikk i bryst-, prostata- og bløtvevskreft. Vi ødelegger eller skrur av enkeltgener i kreftceller i petriskåler for bedre å forstå deres funksjon og mulig rolle i kreftutvikling. Ved å slå ut alle genene etter tur kan vi få innblikk i hvilke gener som samspiller i denne prosessen.

Jobber med ny kreftbehandling

I CanCell, et fremragende senter for kreftforskning, samarbeider vi og bruker CRISPR/Cas9 for å utvikle ny kreftbehandling basert på omprogrammering av kreftceller til ufarlige celler. Men metoden har fortsatt mange begrensninger, som er en av årsakene til at utprøvende behandling på pasienter i mange tilfeller må vente.

Frykten er blant annet at Cas9 kan klippe DNA-et på andre steder enn ønsket, og dermed ødelegge andre viktige gener. Det er også en utfordring å få levert Cas9-proteinet til de riktige cellene og organene i kroppen. Effektiviteten av metoden er lav, og antallet celler i en pasient som får rettet opp en genfeil vil være ganske få.

Et nytt håp

I 2019 ble det utviklet et nytt genredigeringsverktøy, nemlig «prime editing», som løser noen av utfordringene ved CRISPR/Cas9. «Prime editing» bruker et omprogrammert Cas9 som bare kutter én av trådene i DNA-et om gangen. Cas9 bærer med seg en oppskriftsbit til et friskt gen. Ved «prime editing» har Cas9 også med seg et annet protein, som bidrar til å flette den friske oppskriften inn i kuttområdet.

Dermed er den friske oppskriften på rett sted til rett tid, og reparasjonsprosessen er bedre kontrollert enn hos forløperen. Ifølge forskerne bak det nye verktøyet er risikoen for at Cas9 kutter på uønskede steder langt lavere enn før. Hvis «prime editing» lever opp til forventningene, vil dette verktøyet være revolusjonerende for sykdomsbehandling. Det vil sannsynligvis gjøre genterapeutisk behandling av alvorlige sykdommer mye tryggere enn det på nåværende tidspunkt er med CRISPR/Cas9.

Etisk forsvarlig?

Det er mange spørsmål som må stilles etter hvert som genredigeringsverktøyene blir sikrere og mer sofistikerte. Et av de vanskeligste gjelder genredigering i kjønnsceller. Årsaken til at dette er så kontroversielt, er at endret DNA vil videreføres til kommende generasjoner, altså gå i arv. Spesielt er dette problematisk dersom det skjer feil som kan føre til ny sykdom.

De kinesiske tvillingene som ble ulovlig genmanipulert før de ble født i 2018, kan ha fått mutasjoner i andre gener. Den ansvarlige forskeren er fratatt alle muligheter til å forske og soner fengselsstraff. En annen etisk problemstilling er hvordan vi definerer sykdom. Hvem skal bestemme hva som er alvorlig sykdom og hvem som skal få en slik behandling? Antallet sykdommer der genredigering er under utprøvende behandling er få, og prisen på en slik behandling vil være høy.

Ville du ha gentestet barnet ditt? Journalist Sandra Mørkestøl fikk et barn med en genfeil. Se hvorfor hun valgte å teste DNAet til sønnen.

Lovende fremtid

Sykdommen sigdcelleanemi er en arvelig blodsykdom. Den forårsakes av en mutasjon som gjør de røde blodcellene sigdformet i stedet for runde. Disse blodcellene er dårlige til å frakte oksygen og gir store smerter når de passerer gjennom de minste blodårene. Pasienter med sigdcelleanemi er derfor avhengige av å få hyppige overføringer av friske blodceller.

I 2019 fikk en amerikansk pasient med sigdcelleanemi CRISPR/Cas9-genredigeringsbehandling i en utprøvende behandling. Pasienten fikk satt i gang produksjonen av et protein (foetalt hemoglobin) som normalt frakter oksygen i blodet på fosterstadiet i mennesker. Dette førte til at vanlige, runde blodceller ble produsert. Resultatene er svært lovende ettersom pasienten ikke lenger har behov for blodoverføring, og følges nå nøye opp. En annen pasient med blodsykdommen b-talassemi viste også lovende resultater etter en tilsvarende CRISPR/Cas9-genredigeringsbehandling.

Utviklingen innen genredigering går raskt og gir håp om en kur for mange sykdommer. Å få godkjenning av utprøvende behandling med genterapi i Norge er i dag komplekst, og det kan ta tid før det blir mulig med CRISPR/Cas9-genredigering. Det blir viktig å ha et oppdatert nasjonalt regelverk som følger denne utviklingen.