Fakta
Aktivera ordförklaringar

GMO – vad är det?

GMO är en förkortning av genetiskt modifierad organism. En GMO skapas när en organism förändras genetiskt med hjälp av genteknik.

Sammanfattning

Enligt miljöbalken och EU:s lagstiftning är en genetiskt modifierad organism (GMO) ”en organism vars arvsmassa har ändrats på ett sätt som inte sker naturligt genom parning eller rekombination”. I praktiken avses ofta organismer som har där nytt DNA har förts in i dess genom med hjälp av rekombinant DNA-teknik. Den största gruppen GMO är mikroorganismer som används för storskalig tillverkning av proteiner. Men i dagligt tal tänker nog de flesta på grödor som förädlats med genteknik.

Bt-bomull är ett exempel på en GMO. Den har modifierats genetiskt med en bakteriegen för att stå emot angrepp från skadeinsekter på bomull. Bt-bomull odlas i många längder, till exempel i Indien. Bild från Pixabay.

GMO har funnits sedan 1970-talet

Första gången forskare kunde överföra en gen från en organism till en annan var 1973. Då fördes en ny gen in i en bakterie av arten Escherichia coli och fungerade. Bakom genombrottet stod de amerikanska forskarna Stanley Cohen och Annie Chang från Stanford University, samt Herbert Boyer och Robert Helling från California University. Deras arbete markerade starten på den moderna gentekniken och väckte stor uppmärksamhet, både i och utanför forskarvärlden.

Bakterier av arten Escherichia coli. (E.coli) var den första organism vars genom modifierades med genteknik. Bild från National Institute of General Medical Sciences, NIH.

Något år tidigare, 1972, hade en annan forskargrupp ledd av Paul Berg på Stanford University skapat den första rekombinanta DNA-molekylen. Den bestod av DNA från två olika organismer (två virus).

Det banbrytande experimentet ledde till ett upprop i den vetenskapliga tidskriften Science. En rad forskare med Paul Berg själv i spetsen var oroliga för riskerna med den nya tekniken. De tog själva initiativ till att pausa viss forskning med rekombinant DNA tills dess att riktlinjer var på plats.

De första riktlinjerna togs fram

Riktlinjerna för arbete med rekombinant DNA utformades vid den berömda Asilomar-konferensen 1975. Gruppen som tog fram dem bestod bland annat av naturvetare, etiker, jurister och myndighetspersoner.

Därefter antog amerikanska National Institutes of Health (NIH) riktlinjer som blev vägledande även för många andra länder. Forskningen kunde därför fortsätta, men under övervakning an myndigheter och med särskilda säkerhetskrav.

Vad var forskarna oroliga för?

Rekombinant DNA-teknik var under 1970-talet helt ny. Aldrig tidigare hade den genetiska koden kunnat manipuleras på det här sättet. Forskarna visste heller inte alls lika mycket om hur DNA, gener, och genomet fungerar som de vet idag.

Det forskarna främst var oroliga för var att rekombinant DNA-teknik och skapandet av GMO skulle kunna få oavsiktliga konsekvenser som är svåra att förutse. Forskningen gick snabbt och de var rädda att den skulle gå snabbare än samhällets förmåga att bedöma riskerna och införa säkerhetsregler.

En farhåga var att genetiskt förändrade bakterier och virus skulle kunna orsaka helt nya och farliga sjukdomar hos människor eller djur. En annan oro var att en GMO som hamnade i naturen skulle kunna få okontrollerbara effekter på miljön.

Hur är läget 50 år senare?

Efter mer än 50 års forskning med genteknik finns inga kända fall där rekombinant-DNA-forskning lett till de katastrofer som befarades när tekniken var ny. Tvärtom har den revolutionerat många forskningsdiscipliner och lett till oräkneliga innovationer inom både livsmedels- och läkemedelsindustrin.

Däremot visade sig vissa farhågor vara berättigade i den meningen att GMO och ny bioteknik faktiskt kräver noggrann riskbedömning. Därför finns fortfarande omfattande regler för laboratoriearbete, fältförsök och användning av GMO.

GMO förekommer främst på mikronivå

Inom många industrier används genetiskt modifierade mikroorganismer (GMMs) för storskalig tillverkning av proteiner. Till mikroorganismer hör bland annat bakterier, jästsvampar och alger. Proteiner används vidare i allt från rengöringsprodukter till glass och läkemedel.

En del läkemedel tillverkas av GMM

År 1982 blev USA först ut med att godkänna en GMO-produkt. Det var läkemedlet Humulin (humant insulin för diabetiker) som tagits fram genom att modifiera bakterier med den mänskliga genen för insulin. Innan GMM användes för att tillverka insulin isolerades det från bukspottkörteln hos slaktade kalvar och grisar.

Humulin innehåller insulin som framställs med hjälp av genetiskt modifierade mikroorganismer, oftast bakterier som E. coli. Bild från Depositphotos.

Ost, mjölk, läder, vitaminer…

År 1990 godkändes i USA den första livsmedelsingrediens som producerats med GMM. Det var enzymet kymosin som används vid osttillverkning för att mjölk ska koagulera. Osten är inte en GMO men det enzym som tillsätts har producerats av en GMM.

Innan kymosin började framställas med hjälp av genteknik utvanns löpe, som innehåller kymosin, från magar hos slaktade kalvar. Gentekniskt framställt kymosin ger samma funktion som löpe men kan produceras i större mängder och utan användning av kalvmagar.

Idag används GMM för att producera många andra enzymer som är ingredienser vid tillverkning av exempelvis bröd, fruktjuice, laktosfria mejeriprodukter och vitaminer. Oftast finns inga GMM kvar i den färdiga produkten, utan endast de ämnen de producerat.

Genetiskt modifierade djur

Det första genetiskt modifierade djuret var en mus som forskare tog fram 1974. Genombrottet visade att det var möjligt att föra in och studera främmande gener i djur. Sedan dess har genetiskt modifierade möss blivit några av de viktigaste försöksdjuren inom biologisk och medicinsk forskning, där de används för att undersöka geners funktion och människors sjukdomar.

Försöksdjur inom medicinsk forskning

Sedan dess har möss och råttor blivit de vanligaste genetiskt modifierade försöksdjuren inom medicinsk forskning. Tusentals avelslinjer med möss har utvecklats där en viss gen har tagits bort, förändrats eller tillförts.

Med dessa djur kan forskare studera geners funktion och undersöka hur genetiska förändringar bidrar till sjukdom och hälsa hos människor. Även genetiskt modifierade råttor och zebrafiskar används i stor utsträckning som modellorganismer inom biologisk och medicinsk forskning.

Sex dagar gamla zebrafiskar. Foto: J. Swan and K. Tabor, Burgess Laboratory, National Institute of Child Health and Human Development, National Institutes of Health

Djuravel med genteknik

Ett annat syfte med genetisk modifiering av djur är att förbättra egenskaperna hos lantbruksdjur. Det är inte vanligt förekommande och inom EU är inget genetiskt modifierat djur godkänt för livsmedel.

I USA har däremot har en handfull genetiskt förändrade djur godkänts för livsmedelsmarknaden. Först ut var en odlad lax som modifierats att växa snabbare. Den godkändes 2015 men finns inte längre kvar på marknaden.

En avelslinje med grisar har också godkänts i USA för både livsmedels- och läkemedelsindustrin. Avelslinjen kallas GalSafe och är genetiskt modifierad så att grisarna saknar sockermolekylen alfa-gal på ytan av sina celler. Det gör att köttet från grisarna kan vara ett alternativ för personer med allergi mot rött kött. GalSafe-grisar har också använts vid några försök med xenotransplantation.

Genetiskt modifierade växter

På 1980-talet visade forskare att man även kunde modifiera växter genetiskt. I några vetenskapliga artiklar som publicerades nästan samtidigt demonstrerade tre forskargrupper hur de åstadkom detta genom att använda bakterien Agrobacterium tumefasciens.

Växtförädling med genteknik

Genteknik har använts inom förädlingen av växter, framför allt grödor som odlas till livsmedel och djurfoder. I delar av världen som till exempel Nord, Central – och Sydamerika, odlas genetiskt modifierade grödor i stor skala. Det handlar framför allt majs, soja, bomull och raps.

Inom EU odlas bara en genetiskt modifierad gröda, en majs som används till djurfoder. Odlingen sker i begränsad skala i Spanien och Portugal.

De egenskaper som tagits fram hos genetiskt modifierade grödor är till exempel motståndskraft mot skadedjur, sjukdomar och ogräsbekämpningsmedel. Det finns också grödor som utvecklats för att tåla torka, kyla eller salt jord bättre. Andra exempel är växter med förbättrat näringsinnehåll eller längre hållbarhet.

Det gyllene riset har förädlats med genteknik för att tillverka betakaroten som är ett förstadium till A-vitamin. Bild från Depositphotos.

Tomat var den första GMO-växten på marknaden

Den första genetisk modifierade växt som godkändes som livsmedel var en tomat med fördröjd mognad som kallades Flavr Savr. Den utvecklades i USA och godkändes 1994. Parallellt utvecklade brittiska forskare en tomat med samma egenskap och en tomatpuré från den brittiska tomaten började säljas i Storbritannien 1996.

Livsmedel som innehåller genetiskt modifierade grödor säljs i många länder, men omfattningen varierar. I USA, Kanada, Brasilien och Argentina finns produkter som till exempel majsmjöl, majsolja, sojaolja, sojaprotein och socker, medan det inom EU är mer begränsat.

En genterapi är ett GMO-läkemedel

Genterapi är ett exempel på en typ av medicinsk behandling som baseras på genteknik. Det räknas därför som ett GMO-läkemedel och regleras av EU:s GMO-lagstiftning. Det innebär i praktiken att när en genterapi ska testas i en klinisk prövning, eller marknadsgodkännas, så ska en särskild miljöriskbedömning medfölja ansökan.

Det finns två komponenter som enligt EU räknas som GMO i en genterapi. Dels är det de celler hos patienten som blir genetiskt förändrade då en ny funktionell gen förs in. Dels är det de genetiskt modifierade virus som används för att transportera in genen i cellerna.

Vid en ex vivo genterapi isoleras patientens celler och modifieras utanför kroppen med hjälp av genetiskt modifierade virus (så kallade virusvektorer). De modifierade cellerna återförs sedan som behandling. Illustration Gunilla Elam.

EU reglerar CRISPR som en GMO

Gensaxen CRISPR/Cas9 är en nyare teknik som utvecklats runt 2010. Den kan användas för att överföra gener men vanligast är att inducera nya mutationer och därmed förändra befintligt DNA. Det kallas för gen- eller genomredigering. Inom EU räknas en genomredigerad organism som en GMO och regleras därefter.

Ett trettiotal länder har valt att undanta grödor (och i vissa fall lantbrukets djur) respektive lands ”GMO-lagstiftning”. Inom EU har en ny lag antagits som undantar grödor som förädlats med till exempel CRISPR/Cas9 från GMO-lagstiftningen. Undantaget gäller om grödan fått en genetisk förändring som också skulle kunna ske spontant. Lagen börjar gälla sommaren 2028.

Referenser