- Maren van Son, forsker i Norsvin
- Eli Grindflek, FoU-sjef i Topigs Norsvin
Genredigeringsprosjekter har gitt oss viktige verktøy for framtiden. I perioden fra 2018 til 2024 har Norsvin hatt to forskningsprosjekter innen genredigering. Begge var finansiert av Norges Forskningsråd, og begge prosjektene har vært i samarbeid med Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU) og andre norske avlsorganisasjoner på husdyr og planter. I tillegg har Bioteknologirådet vært med og jobbet med etiske og samfunnsmessige aspekter rundt genredigering. Målet med prosjektene har vært å bygge kunnskap om genredigering som fagfelt, videreutvikle metodikken etter våre behov, og bruke teknologien for å svare på forskningsspørsmål. Ikke lov i matvareproduksjon.
Genredigering er en teknologi som gjør det mulig å endre DNA i celler eller organismer. Dette kan gjøres ved hjelp av en metode som heter CRISPR-Cas9, som fungerer som en biologisk saks for å klippe opp og lime DNA på spesifikke steder. De spesifikke stedene lokaliseres ved hjelp av en sekvensbit som matcher DNA-sekvensen man ønsker å redigere. Det er da mulig å legge til en ny DNA-sekvens, fjerne en uønsket DNA-sekvens eller erstatte en DNA-sekvens med en ny. I medisinsk bruk, er metoden brukt til å rette opp genetiske feil som forårsaker sykdommer. Per i dag er det i Norge og EU ikke lov å genredigere produkter som ender i matvarer.
Maren van Son (t.v.) er forsker i Norsvin. Eli Grindflek (t.h.) er forskningssjef i Topigs Norsvin. Foto: Norsvin
Viktig for bærekraftig landbruk?
Landbruket ser imidlertid at metoden kan være viktig for et mer bærekraftig landbruk i fremtiden. For eksempel kan genredigering bidra til å utvikle planter som er mer motstandsdyktige mot sykdommer, hvilket kan gi bedre avlinger og redusert bruk av sprøytemidler. Innen husdyr har forskere i USA utviklet kyr som ikke har horn. Selv om vi kanskje tenker at genredigering er en metode som skal brukes for å endre genene til et dyr på en mer effektiv måte enn tradisjonell avl, så er teknologien i dag først og fremst et viktig forskningsverktøy. Vi kan for eksempel ødelegge funksjonen til et gen vi er interessert i å studere og deretter se på effekten av dette på ulike egenskaper (på cellekulturer eller voksende planter), og med dette øke kunnskapen om biologien og potensielt identifisere genetiske varianter som senere kan utnyttes i tradisjonell avl.
Funksjonelt verktøy i forskning
Genredigering er et banebrytende verktøy for grunnforskningen. Ved å slå av gener kan vi studere genenes funksjon og forstå hvordan de påvirker ulike egenskaper. Dette gir verdifull innsikt i biologiske mekanismer og er spesielt interessant for egenskaper som sykdomsresistens, som er en egenskap det er utfordrende å registrere i besetning og dermed vanskelig å forbedre med tradisjonell avl. Kunnskap om gener som er involvert i sykdomsresistens kan deretter brukes til å søke etter naturlig forekommende mutasjoner i populasjonen. Dersom disse mutasjonene viser økt sykdomstoleranse (eller resistens) kan disse selekteres for i et vanlig genomseleksjonsprogram.
Eksperimenter i stor skala
Genredigering gjør det også mulig å utføre eksperimenter i stor skala for å kartlegge funksjonen til tusenvis av gener samtidig. I prosjektene våre laget vi et bibliotek med sekvensbiter fra alle kjente gener i gris, der sekvensbitene vil føre til at genene ikke uttrykkes, og teste disse i stor skala på cellelinjer i laboratoriet. Denne tilnærmingen kan gi en omfattende forståelse av genenes roller i ulike biologiske prosesser og identifisere hvilke gener som for eksempel er viktige for resistens mot en sykdom. Etter å ha laget biblioteket med genredigeringer, brukte vi dette til å slå av et gen per celle i en tarmcellelinje på laboratoriet. Deretter fikk vi tilgang til E.coli-bakterier som tidligere har gitt diaré hos gris i norske besetninger og kunne bruke hemolysin fra disse bakteriene i forsøket. Hemolysin er et stoff som ødelegger vertens celler og dermed bidrar til diaré, og hemolysin tok også livet av tarmcellene i laboratoriet. Ved å tilsette hemolysin til de genredigerte cellene klarte vi å identifisere noen celler som overlevde smitten og ved å studere hvilket gen som var redigert i disse cellene kunne vi identifisere noen gener som var viktige for resistens mot hemolysin fra E.coli. Biblioteket med sekvensbiter fra alle gener som ble lagd i disse prosjektene, vil også kunne brukes ved studier av andre sykdommer i fremtidige prosjekter.
Etiske og samfunnsmessige aspekter
Genredigering er som sagt per i dag ikke lovlig i matproduksjon i Norge og EU, men dagens lovgiving er fra 80-tallet og endring av lovverket har vært gjenstand for intense diskusjoner de siste årene. Bioteknologirådet gjorde en viktig jobb i prosjektene ved å undersøke samfunnsfaktorer knyttet til genredigering i Norge, som offentlig aksept og aspekter rundt regulering i lovverket. De gjennomførte en offentlig undersøkelse for å kartlegge meninger om ulike bruksområder for genredigering, og bidro til viktig offentlig dialog, kunnskapsoppbygging på mange plan og engasjement. Undersøkelsen om norske forbrukeres aksept for bruk av genredigering viste for eksempel at forbrukernes holdninger til bruk av genredigering avhenger av formålet og hva produktet skal brukes til. De fleste er positive til å bruke genredigering for formål som fremmer samfunnsnytte og bærekraft, for eksempel reduksjon i bruken av plantevernmidler, klimatilpasning av avlingsplanter, økt næringsinnhold i planter og forbedring av dyrehelse. De fleste er noe eller veldig bekymret for at bruk av genredigerte planter og husdyr kan utgjøre risiko for helse og miljø, samtidig som et flertall av norske forbrukere mener at det kan være uetisk å ikke bruke genredigering til å løse viktige samfunnsutfordringer. Videre viste undersøkelsen at forbrukere er mer positive til produkter utviklet av norske forskere for det norske markedet enn de er til genmodifiserte produkter utviklet av internasjonale produsenter for det globale markedet.
Verdifulle erfaringer
Genredigering er en teknologi som siden den ble introdusert i 2012 har hatt stor innvirkning på mange områder. Før forskningsprosjektene startet var det en stor kunnskapsmangel om genredigering relatert til avl i Norge. Forskningsaktivitetene i prosjektene har gitt verdifull erfaring med genredigering og teknikkene som er involvert på laboratoriet, og en god oversikt over mulighetene og utfordringene ved genredigering både teknologi- og samfunnsmessig. Gjennom arbeidet har vi hatt stor innflytelse på den offentlige dialogen om genredigering i både Norge og EU, og også bidratt til betydelig kompetansebygging i landbruksnæringa spesielt. Prosjektgruppen har bygd et viktig nettverk og opparbeidet seg bred kompetanse for fremtidige forskningsaktiviteter relatert til genredigering.
