Viden og tech

Sådan staver man til dansker med det genetiske alfabet

Kortlægning af patienters arvemateriale muliggør skræddersyede behandlinger.

Viden og tech

Det var under stor fanfare, da det lykkedes at kortlægge det menneskelige arvemateriale i 2003.

Pludselig vidste man, at det humane arvemateriale – som man også kalder for genomet – bestod af 3 milliarder byggesten og ganske overraskende kun indeholdt cirka 20.000 gener.

Det kortlagte arvemateriale stammede fra anonyme donorer.

I 2007 fik J. Craig Venter og den legendariske forsker James Watson som de første i verden kortlagt deres personlige genomer til mindste detalje. James Watson blev verdensberømt i 1953 sammen med kollegaen Francis Crick, da de afslørede strukturen af livets kode, dna.

De kortlagte genomer har siden 2003 fungeret som et digitalt opslagsværk, hvor forskere er blevet klogere på, hvordan gener spiller sammen og gør os til de mennesker, vi er.

Når det nu er gjort, kan man undre sig over, at danske forskere netop har gentaget bedriften 12 år efter. Ikke kun på en enkelt dansker, men på hele 30 og snart hele 150.

Det skyldes, at den menneskelige arvemasse varierer fra race til race, fra folkeslag til folkeslag og fra land til land. Derfor har borgere fra hvert enkelt land et helt unikt genetisk fingeraftryk, der får indflydelse på udseende, karaktertræk og risikoen for at udvikle forskellige sygdomme.

Nu har vi et dansk opslagsværk, som vi kan spejle os i som danskere

»Man ved, at det humane genom har udviklet sig forskelligt siden udvandringen fra Afrika«, siger professor Karsten Kristiansen fra Biologisk Institut på Københavns Universitet:

»Det vil sige, at der er større eller mindre variationer i genomet, alt efter hvor i verden man bor. Det betyder også, at vi i Danmark er udstyret med nogle genomer, som gør os unikke danske. Og nu har vi altså fra 30 etniske danskere fået stykket et referencegenom sammen, som vil karakterisere en typisk gennemsnitsdansker«.

Han har deltaget i den aktuelle forskning, som er blevet offentliggjort i et af verdens førende tidsskrifter, Nature Communications.

LÆS MERE

»Nu har vi et dansk opslagsværk, som vi kan spejle os i som danskere og bruge den genetiske information til at ruste os til fremtiden i det danske sundhedsvæsen, hvor man i stadig stigende grad vil forsøge at skræddersy behandlingen til den enkelte patient, hvor man som en del af behandlingen vil sekventere og kortlægge patientens fulde genom«, siger professor Karsten Kristiansen.

Det er det nationale initiativ ’GenomeDenmark’ med støtte fra Innovationsfonden, der står bag det omfattende projekt. Københavns Universitet, Aalborg Universitet, Danmarks Tekniske Universitet, det danske firma Bavarian og det kinesiske firma BGI-Europe deltager i initiativet.

Danskere fra familiebanken

De personer, der har fået kortlagt livets digitale information, er en del af Den Københavnske Familiebank, som blev etableret i 1973 med professor Jan Mohr og lektor Hans Eiberg fra Københavns Universitet i spidsen.

Familiebanken rummer blodprøver fra cirka 880 familier. Storfamilier, som udover mor og far mindst skulle bestå af fire børn.

Ud over blodprøverne, som opbevares i iskolde kvælstoftanke under Panum Instituttet i København, har forskerne også indsamlet oplysninger som øjenfarve, næseprofil, øreform, hårfarve, højde, vægt, allergi, astma og tendens til ordblindhed og sengevædning.

»Igennem årene har vi lokaliseret cirka 60 gener og regioner, som har været involveret i særlige egenskaber og sygdomme. Nu har vores familiebank fået en højteknologisk overhaling, hvor hele 10 familier i form af far, mor og børn har fået kortlagt hvert eneste bogstav i arvemassen. Det var svært at forestille sig, at det skulle ske, da familiebanken blev etableret for over 40 år siden. Det betyder også, at forældrene, der har leveret blod til projektet i dag, er mellem 70 og 80 år gamle og børnene mellem 45 og 55 år«, siger Hans Eiberg.

Et vigtigt kriterium for undersøgelsen var, at forsøgsdeltagerne skulle være etnisk danske. Derfor blev de nødt til at eksludere et par familier undervejs, fordi genomanalysen viste, at familierne havde grønlandske og norske aner.

»Så ud fra genomerne kan vi meget præcist afsløre, hvor folk kommer fra, og derfor blev vi nødt til at sortere de familier fra på vores vej til at etablere et dansk referencegenom«, siger Karsten Kristiansen.

Forskningen har allerede kastet interessante resultater af sig. For i og med at datagrundlaget stammer fra familier, har forskerne kunnet skønne sig frem til, hvor mange fejl i arvemassen – også kaldet mutationer – et barn arver fra sin far og mor, og hvor mange mutationer der opstår spontant.

I dag er der op mod 60 procent af patienterne på danske hospitaler, som ikke får den optimale behandling.

»Vi har fundet ud af, at en dansker i gennemsnit får 100 genforandringer, der kan være sygdomsfremkaldende«, siger Esben N. Flindt, der er platformskoordinator for GenomeDenmark:

»Disse kan stamme fra forældrene eller opstå spontant hos barnet. Heldigvis arver barnet oftest et raskt gen enten fra far eller mor, så det vil sjældent føre til sygdom. Når man studerer genomer hos danskerne, skal man altså forvente, at den nye generation vil have nogle nye unikke mutationer sammenlignet med deres forældre. Den information kan man også bruge til at regne ud, hvornår menneskerne blev skilt ud fra aberne på evolutionens stamtræ«.

At nyse i solen

Siden genomet blev kortlagt i 2003, er forskerne blevet bedre og bedre til at læse genomet og forstå, hvad de enkelte gener udretter på egen hånd eller i samspil med andre.

For eksempel har man identificeret den genvariant, der får mennesker til at nyse, når de får sol i øjnene. Man har også fundet den genvariant, der kan få folk til at hade koriander. Og så har man også fundet det genetiske grundlag til at forstå, hvorfor der er nogle mennesker, der fra deres urin kan lugte, at de har spist asparges, og andre ikke kan.

I den mere alvorlige ende har man også identificeret enkelte gener, der med en mutation kan fremkalde kræft i i bryst eller tarm, eller gener, der i et samspil øger risikoen for sukkersyge, hjerte-kar-sygdomme eller overvægt.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Annonce

Prisen rasler ned

Forskerne bag GenomeDenmark håber, at deres kortlægning af 150 danske genomer og dermed skabelsen af et referencegenom kan blive et skridt på vejen til at få teknologien ind på hospitalerne og bruge den som en rettesnor i behandlingen af patienter.

»I dag er der op mod 60 procent af patienterne på danske hospitaler, som ikke får den optimale behandling. Det vil sige, at medicinen i mange tilfælde ikke virker efter hensigten, og patienterne skal leve med behandlingens bivirkninger. Derfor vil vi arbejde for, at man i stadig højere grad forsøger at genomsekventere patienterne, så man kan finde sygdommens genetiske årsag og behandle ud fra den viden. Det sker allerede på danske hospitaler i dag, men vi vil gerne arbejde for, at teknologien bliver endnu mere udbredt og sat i system. Det nye danske referencegenom er en god start og et skridt på vejen til i fremtiden at kunne individualisere behandlingen til den enkelte patient«, siger Karsten Kristiansen.

Grunden til, at genomsekventering kan blive en vigtig spiller i fremtidens behandlingssystem, er, at prisen for at sekventere et genom er raslet ned.

Mens det tog 10 år og kostede cirka 20 milliarder kroner at kortlægge det første humane genom, så koster det i dag cirka 4.000 kroner og tager kun få uger at gennemføre.

Med en yderligere grundig analyse af genomet vil det cirka koste 20.000 kroner per person eller patient.

Det er ikke kun i Danmark, at det går stærkt på genomfronten. I lande som Malta, Finland, Island og Færøerne går man med planer om at få kortlagt genomerne fra hele befolkningen. I Holland og USA har man også store genomprojekter i gang, og i England vil man inden 2017 have kortlagt genomet hos 100.000 borgere.

Personfølsom big data

En strategi kunne for eksempel være, at man sekventerede dna fra blod fra hælprøven eller navlestrengsblod, så snart en ny verdensborger kom til verden.

Genomdata kunne så være en del af barnets lægejournal gennem resten af livet.

Ved sygdom kunne man så vælge at kigge generne efter i sømmene for at undersøge, om sygdommen muligvis har en genetisk årsag. Tanken er dragende, men det er ifølge forskerne bag GenomeDenmark alt for tidligt at tage den diskussion.

»Før vi beslutter os for, hvilken model vi skal vælge i Danmark, skal vi have en ordentlig debat om, hvad teknologien kan, og hvad der er dens begrænsninger. Man skal ikke undervurdere den bekymring, der er i den danske befolkning, og hvis det bliver sådan et teknologisk ’fagre nye verden-fiks’, tror jeg, at danskerne og politikerne vender projektet ryggen. Vi skal også have fundet en løsning til, hvordan de personfølsomme data ikke kommer i de forkerte hænder og bliver misbrugt«, siger Karsten Kristiansen.

Lene Koch er professor ved Institut for Folkesundhedsvidenskab på Københavns Universitet og er en del af det etiske rådgivningspanel i GenomeDenmark.

Hun er enig i, at man bør tage den med ro og give sig tid til at diskutere teknologien med den danske befolkning, før man tager store beslutninger.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Annonce

»Det er vigtigt, at man går forsigtigt frem, så man ikke ødelægger den tillid, der er mellem den danske befolkning og forskningsverden«, siger Lene Koch, som blandt andet forsker i bioetik.

Der er ifølge Lene Koch nogle store etiske problemer, der skal løses, når man sigter mod, at alle danskere på et eller andet tidspunkt skal have kortlagt sit fulde genom.

»Det danske projekt er et strålende eksempel på big data, fordi der bliver etableret en stor biobank med danskernes genomdata. Hvordan skal informationerne lagres og sikres mod misbrug? Hvem skal have adgang til informationen, og hvad skal de personer vide, der får lagret deres genomiske data i banken? Er det forskning eller behandling, og skal borgeren have at vide, hvad der gemmer sig af hemmeligheder i hans genom? Feltet ligger i en gråzone mellem forskning og behandling, og det er problematisk, fordi de to områder traditionelt er reguleret helt forskelligt«, siger Lene Koch.

»Så selv om teknologien er fascinerende og løfterig, bør man gøre det ordentligt fra starten og bruge den tid, der skal til. Der skal etableres en ny etisk infrastruktur, der kan løse de etiske problemer, og så må man leve med, at man kommer lidt senere i mål«, siger professoren.

Redaktionen anbefaler:

Læs mere:

Annonce

Mest læste

  • Annonce

Annonce

For abonnenter

Annonce

Forsiden

Annonce