Agatcattgris

Nu er det blevet grisens tur til at få kortlagt sit genom, og et stort dansk-kinesisk projekt er netop søsat med det mål for øje. Først og fremmest skal genomets 80.000 gener sekvenseres, men sekvensen alene siger ikke noget om genernes funktion.

 

 

 

Funktionen kan imidlertid findes ved hjælp af en kombination af den nyeste teknik inden for mikrochips, såkaldte micro array-analyser, sammenligninger med menneskets genom og godt gammeldags avlsarbejde.

Selve sekvenseringen står det kinesiske Beijing Genomic Institute (BGI) for, hvorimod arbejdet med at undersøge funktionen af generne for en stor dels vedkommende skal foregå på Det Biovidenskabelige Fakultet for Fødevarer, Veterinærmedicin og Naturressourcer og Danmarks JordbrugsForskning, Foulum.

 

Rent formelt ledes den danske del af projektet af professor i reproduktion ved Klinisk Institut, Torben Greve, og han forudser, at resultaterne fra projektet kan bruges både inden for avlsarbejdet, den humane sygdomsforskning og ikke mindst i arbejdet med xenotransplantationer – altså at udvikle grise, der kan levere væv og organer til mennesker.  

 

Stolte traditioner
Der er flere grunde til, at det lige netop er Kina og Danmark, der står bag det projektet.

 

BGI har lavet en del af arbejdet i det store internationale Humane Genome Mapping Project (HUGO), hvor instituttet har kortlagt en del af generne på kromosom 2 og 8.

 

Da hele det humane genom nu er kortlagt, stod kineserne tilbage med et stort maskineri og en stor viden om at sekvensere DNA, som de gerne ville gøre brug af til andre projekter.

 

De to mest åbenlyse muligheder var risgenomet, der kan have en interesse i U-landsperspektiv, eller grisegenomet.

 
Valget faldt på grisens genom, og her var Danmark en meget naturlig samarbejdspartner.

 

Ikke fordi Danmark har det største antal grise i verden – det har kineserne – men her i landet har vi det største antal svin pr. indbygger, og desuden har Danmark tradition for at have et meget stærkt avlsprogram.

 

Derudover spillede et venskab med professor i human genetik Lars Bolund fra Aarhus Universitet også ind.

 

Han har nemlig i flere år haft en nær tilknytning til BGI, hvor han er senior scientific advisor på deres humane genomprojekt, og der har været en flittig udveksling af ph.d.-studerende mellem de to institutioner.

 

Forventningsfyldt samarbejde

Torben Greve er meget tilfreds med , at valget faldt på Danmark, for svineavlerbranchen er præget af stor konkurrence og protektionisme, og der var andre mulige samarbejdspartnere for kineserne – ikke mindst verdens største avlskompagni PIC, som er hjemmehørende i Holland og USA.

 

"Kineserne har valgt at kombinere venskabet med Danmark og tilliden til det danske avlsprogram, med den viden vi besidder inden for området, som vi kalder funktionel genetik," siger Torben Greve. 

 

"Funktionel genetik er navnet på den lange tradition, der startede omkring århundredeskiftet, hvor man har fremavlet dyr uden at have kendskab til generne," forklarer han. "Rent praktisk vil det sige, at man har vidst, at hvis man for eksempel avler orne B med so A, så får man en frugtbarhed, der er bedre, end hvis man havde taget so E."

 

Nordisk avl og kinesiske mængder

 

"Hvis vi kan udnytte den viden fornuftigt, vi får igennem genomprojektet, så tror jeg, at Danmark vil stå sig godt, fordi vi bruger den nordiske avlsmodel, hvor forskere og svineavlserhvervet samarbejder om både at se på dyrevelfærd, dyreetik og dyresundhed samtidig med, at vi arbejder hen mod at få eksempelvis bedre frugtbarhed, større kuldstørrelse og mere produktion," siger Torben Greve. 

Landsudvalget for Svin og Danske Slagterier er meget optagede af samarbejdet, da man dermed kan undgå, at BGI i stedet for at samarbejde med Danmark vil gå til USA og Holland.

 

Man kunne da ende op i den situation, at svineavlsarbejdet ville blive monopoliseret på samme måde, som det er tilfældet for kyllingeavlen, hvor der kun er et eller to altdominerende avlskompagnier på markedet.

 

Og det frygter man inden for svineavlen, fordi det ultimativt vil komme til at betyde, at det er nogle få, der vil kontrollere, hvilken sæd, der kan bruges i Danmark, og hvilken pris den skal have" fortæller Torben Greve.

 

Kortene tæt på kroppen
Netop på grund af den store konkurrence i erhvervet har projektets deltagere aftalt, at resultaterne offentliggøres med nogle måneders forsinkelse.

 

Men derefter offentliggøres resultaterne som i alle andre forskningsprojekter – blandt andet vil sekvenserne blive lagt ud på Internettet, som man sædvanligvis gør, når man kortlægger en organismes genom.

 

Og så går det ellers løs med tolkningen af sekvensen, for som Torben Greve påpeger, er gensekvenserne ikke noget værd i sig selv. Man skal vide, hvilken funktion generne har, før det bliver værdifuldt.

"Selvom vi kommer til at kende hele genomet, vil vi ikke ane, hvad vi skal bruge det til," siger Torben Greve. "Det vi håber på er, at vi kommer til at kende nogle gener mere præcist."

 

"Sygdomme ligger som regel i et enkelt gen, men når vi skal over i produktionsegenskaberne, kan det være, at det er 100 gener, der spiller sammen, og så bliver det svært, for begynder man at selektere for et enkelt ad gangen, vil man miste andre," forklarer han.

 

Svaret skal avles frem

"Hvis man for eksempel vil selektere for vækst, så kan det være, at dyrene får ledbetændelse samtidig. Den eneste måde at komme til at kende genernes funktion er ved avl, og det tager lang tid," fortæller Torben Greve. 

 

Han uddyber: "Selv om man på embryonalstadiet kan tage biopsier (vævsprøver) ud og sige "der ligger de sekvenser, vi gerne vil have, fint, så kører vi videre med det foster", kan der lige pludselig spalte nogle helt andre egenskaber ud, så det færdige dyr slet ikke kommer til at se ud, som man troede – sådan er genetikken."

"Jeg tror ikke, man skal overdrive forventningerne til det her – vi skal ikke tro, at vi med ét kan avle grise, der er 10 gange bedre – det bliver ikke foreløbig, men det er starten på at finde ud af nogle af de ting, der måske er koblet til, at dyrene bliver mere sunde," siger Torben Greve. 

 

"Vi kan se på, om der er nogle informationer i arvemassen, som vi kan sætte i forbindelse med de grise, der allerede er født, og som er sundere end andre grise," fortæller han. "Det er det, man med tiden vil gøre. Man vil derfor heller ikke undersøge alting, men man vil tage nogle enkelte væv, og lave nogle specielle DNA-biblioteker. Man er nødt til at indsnævre sig til nogle regioner og vælge nogle ting ud, som man er specielt interesseret i."

  

Helbredelse gennem gener

Torben Greve regner også med, at genomprojektet vil blive en gevinst for den humane sygdomsforskning – ikke mindst fordi sekvensen af det menneskelige genom nu ligger fuldt tilgængeligt.

 

 

 

"Der er nogen homologi mellem menneskets og svinets genom,og dermed kan grisen helt sikkert bruges i sygdomsforskningen," vurderer Torben Greve. 

 

"For eksempel ved man, at en vis kombination af gensekvenser huserer i familier med tendens til forhøjet kolesteroltal. Hvis man så kan avle nogle svin frem med de samme sekvenser, kan man studere dem og se på, hvad sker der i karrene og i hjertet, når de bliver mere og mere forkalkede," siger han.

"I Kina er man meget optagede af at anvende grise som sygdomsmodeller for mennesker. Vi har netop haft besøg af en forskergruppe, som har indavlet minigrise igennem 18 år, så de nu er fuldstændig indavlede med hensyn til deres immunologiske forhold," fortæller Torben Greve.

 

"Forskergruppen vil nu sammenligne menneskets og grisens genom, når det altså foreligger, for at se, om der er nogle overensstemmelser," fortsætter han. "Er der det, kan forskerne blandt andet bruge minigrisene til at studere, hvordan grisene – og dermed også mennesket – reagerer på forskellige medikamenter."

 

Kræft er også genetisk
"Også inden for kræftforskningen vil man kunne bruge kendskabet til grisens genom til noget. Det er nemlig sådan, at 40-60% af menneskets kræftformer er genetisk betingede," fortæller Torben Greve

 

"Hvis de samme genetiske dispositioner ligger hos grise, har man jo muligheden for at se udviklingen og forebygge den udvikling. Men det kommer nok ikke de første 20 år," vurderer han og uddyber: "Det tager virkelig lang tid, før man begynder at få sammenligningen med det humane genom på plads og ikke mindst at få et overblik over, hvad de eventuelle sammenfald betyder rent biologisk og fysiologisk."

 

"Det er dér, det bliver virkelig interessant: Når vi begynder at finde ud af, hvad denne information kan bruges til" fortæller Torben Greve.

 

Xenotransplantation
En anden branche, der vil være meget interesseret i resultaterne fra genomprojektet, er den, der arbejder med xenotransplantationer.

 

Her er det først og fremmest problemerne omkring afstødning, man arbejder på i øjeblikket.

 

Det er nemlig sådan, at grise og menneskers cellemembraner er så forskellige, at den menneskelige krop ikke umiddelbart vil acceptere et svineorgan.

 

Forskellen ligger i, at grisene hæfter galaktose på membranerne, mens mennesket hæfter fucose på (se også BioInfo Nyt "Transgen velfærd" fra november 2000).

 

Hvis man ved hjælp af genomprojektet finder ud af hvilket gen, der sørger for, at der bliver sat galaktose på grisenes cellemembraner, kan man fjerne genet ved at avle det væk, men det vil sandsynligvis betyde, at grisen vil få en række sundhedsmæssige problemer (Se BioInfo Nyt, november 2000).

 
En anden mulighed er den specielle gensplejsningsteknik homolog rekombination.

 

Ved hjælp af den går man ind og erstatter det materiale, der ligger på DNA-strengen med et fremmed gen, der har en identisk funktion – i dette tilfælde vil det være at kode for et enzym, der sætter sukker på membranlipider.

 

Hvis man ved, hvordan genet, der sørger for at sætte galaktose på, ser ud, kan man gå ind med det tilsvarende fra mennesket, der sætter fucose på, og erstatte grisens gen med det.

 

Men hvis man ikke ved, hvordan grisens gen ser ud, kan man ikke "narre" grisen, man skal vide helt nøjagtigt, hvordan genet ser ud.

En helt tredje mulighed er knock out, hvor man tager hele genet ud – igen ved hjælp af gensplejsningsteknikken, men det kræver igen, at man ved hvor genet ligger, og hvordan det ser ud.

 

Slemme tømmermænd?
Problematikken omkring afstødningen er én ting, men når man får løst den, og det regner Torben Greve med, at man gør, så vil der rejse sig en skov af fysiologiske problemer: Hvordan virker en svinelever for eksempel i en menneskekrop?

 

"Kineserne har lavet forsøg med deres indavlede grise - ikke i forbindelse med xenotransplantation, men de ville gerne finde ud af leverfunktionen i forhold til mennesker i forbindelse med visse udvalgte lægemidler. Og det viser sig faktisk, at den på mange områder er ens, men der er også nogle områder, hvor den er fuldstændig forskellig," fortæller Torben Greve.

"Hvis man for eksempel tager sig et glas rødvin, hvordan vil svineleveren omsætte det? Vil man få en grufuld hovedpine, omsætter svineleveren alkoholen direkte til aldehyder, eller afgifter den alkohol ligeså godt som menneskeleveren gør?" spørger Torben Greve. 

 

"Vil en svinelever kunne klare optagelsen af de fedtstoffer, vi har i tarmen – de optages nemlig på en anden form hos mennesket end hos grisen? Kan svineleveren overhovedet tåle, at vi spiser så meget kød, eller skal en levertransplanteret helst spise grønpiller? Det gad jeg nok vide..."

 
"Dertil kommer så en hel masse spørgsmål omkring overførsler af forskellige sygdomme, som er en problematik, vi først lige har taget hul på at forholde os til" siger Torben Greve.

 

Men alt det er i virkeligheden en helt anden historie. Faktum er, at der lige nu ligger et helt genom og venter på at blive sekvenseret, hvad det rejser af spørgsmål og giver af svar kan vi blot vente at se de næste mange år.

 

BioInfo Nyt december 2000, skrevet af Lykke Thostrup

Litteraturforslag

• Hui, Li: China, Denmark team up to tackle the pig i: Science, vol 290, 2000 side 913-914.
  
• Skovmand, Kaare og Niels Nørgaard: Efter mennesket kommer grisen i: Politiken den 29. juni 2000, 1. sektion side 5.

   

Tilbage til toppen