Syntetisk biologi - att byta identitet

I augusti 2006 skrev The Economist att "synthetic biology is poised between hype and hope. But its time will soon come." Och kanske har vetenskapssamhället nu tagit sig ett steg närmare den tiden nu.

Det har länge varit känt att man kan modifiera organismer genetiskt genom att sätta in en eller flera gener från en annan organism. Den här sortens "syntetiska biologi" görs i många forskningslab dagligen, med skiftande syften; näringsrikare grödor, vaccinproducerande växter, vätgasproducerande cyanobakterier eller bekämpningsmedelsresistenta grödor för att nämna några exempel. Men fram till alldeles nyss har det handlat om att byta ut en liten del av arvsmassan.

I förra veckan kom dock större nyheter. Forskare på J. Craig Venter Institute (för övrigt samma Venter som låg bakom det sk HUGO-projektet, att kartlägga det mänskliga genomet) rapporterar nämligen att de har lyckats med konststycket att transformera en sorts bakterie till en annan sorts bakterie.

En bakteries genom(arvsmassa) har helt enkelt fulltständigt bytts ut mot en annan bakteries dito. Forskarna har helt enkelt gjort ett identitetsbyte genom transplantation av hela arvsmassan. Och även om det är på modellorganismer som är ganska enkla att arbeta med (de har bara en kromosom, och de saknar cellväggar som skapar besvärliga barriärer för själva transplantationen) och effektiviteten i identitetsbytet inte var så hög så är det fortfarande synnerligen intressanta och nydanande forskningsresultat. Därav att det förstås också är publicerat i Science.

Nästa mål för forskargruppen är att åstadkomma en helt syntetisk kromosom, som kan innehålla industriellt intressanta gener, som t ex ska kunna hjälpa oss att producera alternativa bränslen. Ja, och så förstås att få den artificiella kromosomen att fungera när den väl transplanterats, och det är antagligen väsentligt mycket lättare sagt än gjort.

Dessutom lär syntetiska kromosomer och planerna på att transplantera in dessa i levande organismer leda till nya etiska debatter. Många av oss minns hur högt diskusisonsvågorna gick när nyheten om det klonade fåret Dolly dök upp. Och en etisk debatt är inte skadlig, särskilt inte en där både forskare, politiker och allmänhet deltar, och förankrat i vad som faktiskt är möjligt och känt diskuterar under sakliga former, istället för att styras av fördomar, rädsla och ointresse för andras infallsvinkel. Den syntetiska biologin kan i bästa fall ge oss sådant som förnybara bränslen, vaccin och mediciner. Å andra sidan finns förstås risken för att kunskapen används i mindre ädla syften, och därför måste förstås en riskbedömning alltid göras, och de risker som finns måste få debatteras. I bästa fall i en saklig och respektfull debatt där både belsutsfattare, forskare och det civila samhället kan delta.


Referens:
Carole Lartigue ¹, John I. Glass ^1*, Nina Alperovich ¹, Rembert Pieper ¹, Prashanth P. Parmar ¹, Clyde A. Hutchison III ¹, Hamilton O. Smith ¹, J. Craig Venter ¹
Published online June 28 2007; 10.1126/science.1144622 (Science Express Research Articles)

Blir en sjukdom mer verklig för att man har hittat gener?

Den här frågan kom jag att tänka på när jag tittade på nyheterna idag och såg ett inslag om migrän. De har tydligen hittat några gener som har att göra med migrän och en läkare uttalade att det nu kan bli enklare att ställa diagnos och ge rätt behandling. Sedan var det en kvinna som hade migrän som sade att nu kanske sjukdomen ses som mer verklig, tas mer på allvar och inte blir bagatelliserad som "lite huvudvärk". Läkaren poängterade också att migrän är en fysisk åkomma.

Är det så att man måste hitta gener innan en sjukdom anses som verklig? Genetisk kunskap om sjukdomar kan vara till oerhört stor nytta men kanske finns det en risk med att vi börjar vänja oss vid att höra på nyheterna att man hittat gener för än den ena än den andra sjukdomen. Det finns en massa sjukdomar som man aldrig kommer att hitta någon genetisk förklaring till. Antingen på grund av att det inte finns någon genetisk orsak eller att det visserligen finns en genetisk komponent men att den beror på många gener som samverkar på ett så komplext sätt att vi inte kan hitta dem. Människor som lider av sådana sjukdomar förtjänar att tas på lika stort allvar som patienter med genetiskt orsakade sjukdomar.

Jag tvivlar inte en sekund på att migrän är en verklig sjukdom och inget som folk inbillar sig att de har. Eftersom jag vet att den ofta förekommer hos flera medlemmar i samma familj så stämmer det väl med att den skulle vara genetiskt orsakad och jag blev därför inte förvånad över att man hittat "migrängener". Vad som inte framgick av nyhetssändningen är om man hittat specifika varianter av dessa gener hos en stor andel av patienterna med migrän eller bara hos en liten andel. Det är ju en mycket relevant fråga när man diskuterar möjligheten att med hjälp av gentest ställa diagnos. Det framgick heller inte om dessa genvarianter ensamma kan förklara sjukdomen (alla som har en specifik genvariant har också migrän) eller om de endast medför en marginellt ökad risk att utveckla migrän. Jag har inte läst orginalpublikationen så jag kan inte heller ge svar på det. Kanske återkommer jag till frågan senare. Med det här inlägget ville jag inte uppmärksamma migrän specifikt utan istället att andan i nyhetsinslaget var att nu har man hittat gener så nu behöver inte migränpatienter anklagas för att vara inbillningssjuka.

ESS i rockärmen för Lund

I Lund planeras det för ESS – European Spallation Source – en forskningsanläggning för neutronspridning. Regeringen har gett Lunds universitet i uppdrag att bilda ett sekretariat för att planera för byggandet. Sydsvenskan skriver om saken idag . Det är inte klart att anläggningen kommer att hamna i Sverige än, men vi kan i alla fall hoppas.

Neutronspridning är ett utmärkt verktyg för materialvetenskap och en anläggning av den här storleken är ett infrastrukturprojekt i mångmiljardskala. Jag råkar göra postdok vid Oak Ridge National Laboratory (ORNL) i Tennessee, där den amerikanska motsvarigheten Spallation Neutron Source (SNS) är placerad. Även om jag inte håller på med att sprida neutroner själv, så kan jag i alla fall konstatera att det innebar ett stort lyft för ORNL när anläggningen startade förra året. Materialvetenskap är definitivt ett viktigt område för framtida forskning och det bra att Sverige håller sig framme och vill vara med i matchen om var ESS ska placeras.

En jätteanläggning av den här typen vållar naturligtvis debatt och från miljöhåll har man protesterat mot placeringen av ESS i Lund. Eftersom man bland annat planerar att använda flera ton kvicksilver, så är det naturligtvis befogat med en hård miljögranskning och både Naturvårdsverket och Kemiinspektionen har haft invändningar.

Vad jag förstår så kommer kvicksilvret att användas under hela driftstiden och inte behöva bytas ut, men det vore i alla fall snyggt om man för en gångs skull utredde miljökonsekvenserna innan man beslutar om en stor infrastruktursatsning, i stället för efteråt. Och det är bland annat just det som det nya sekretariatet ska ta tag i.

Efter vad jag har sett i Oak Ridge så borde inte miljöproblem i samband med neutronspridningsanläggningen vara ett stort hinder för ESS i Lund. Jag har inte hört talas om att det skulle ha förekommit några utsläpp av kvicksilver eller andra miljöfarliga ämnen, men det ska naturligtvis utredas innan man sätter igång och bygger i Lund. Så förhoppningsvis kommer ESS att stå klart på den skånska slätten om så där tio år och förhoppningsvis blir ESS ett lyft för Lunds universitet precis som SNS har blivit för Oak Ridge.

Betyg?

Hanne Kjöller är inne på en av mina käpphästar; betyg som urvalsinstrument. Jag har tidigare skrivit om min syn på detta. Betygen fungerar inte för att välja ut vem som skall komma in på sina valda utbildningar! Anledningen är enkel; det finns inget tillräckligt bra sätt att sätta betyg som rättvist bedömer elevernas kunskaper. Det nuvarande systemet är kanske ett av de sämsta som prövats. När varje skola får sätta betyg efter vaga kunskapskriterier samtidigt som konkurrensen mellan skolorna om nya elever är knivskarp så borde inflationen inte komma som någon överraskning. Jag gick i den första årskullen med målrelaterade betyg på gymnasiet (fast i den unika årskullen som fortfarande hade sifferbetyg) och redan då var diskussionen het om hur man skulle kunna utnyttja det nya systemet för taktisk betygsmaximering.

Kjöllers exempel visar att det behövs ett sätt för att "balansera" betygen mot en fast skala. Regelbundna nationella prov skall visa ungefär vilken medelnivå en skola bör ligga på, men säger inte allt om den enskilde eleven. Ett visst mått av normalfördelning är nödvändigt. Det är inget "onaturligt" i att tvinga fram en sådan. Elevernas relativa kunskapsnivå, på stor skala, är normalfördelad.

Men framförallt reitererar jag min ståndpunkt att skolorna och universiteten måste få använda sig av andra urval än betyg i högre grad. Jag tror att antagningsprov, i synnerhet till högskolan, är en bra idé av två skäl: dels balanserar de orättvist satta betyg; dels talar de om för studenterna vilken kunskapsnivå som förväntas. Inom fysiken (och mycket av naturvetenskapen i stort) har vi problemet att det låga söktrycket gör att vi tar in alla eller det flesta sökande. Bland dem folk med uppenbart otillräckliga kunskaper i framförallt matematik. Ett antagningsprov skulle visa dessa var ribban bör ligga.

Jag anser dock absolut inte att betygen skall avskaffas. De behövs som komplement till antagningsproven och som indikator för elever och lärare på vilken nivå man ligger. Svårigheterna ligger i att utforma ett system som både innehåller tillräcklig precision för en adekvat betygsättning och en definition som gör att gränserna inte blir godtyckliga. Därtill krävs ett system som garanterar temporal stabilitet. Det är svårt, men det nuvarande systemet uppfyller inga av kraven och borde aldrig ha initierats!

Andra bloggar om: betyg, utbildning

10 vackra experiment

För ett tag sedan bad Robert P. Crease fysiker att nominera de 10 vackraste experimenten i fysik. Omröstningen visade att dubbelspaltexperimentet, fast med enstaka elektroner, är det vackraste. En animerad lista på hela topp tio finns här . I en artikel i NY Times beskrevs experimenten kortfattat och arrangerades kronologiskt. Topp tio blir då, med årtal och placering inom parentes:

• Eratosthenes mätning av jordens omkrets (ca 200-300 f.Kr.,7)
• Galileos experiment med fallande kroppar (ca 1600, 2)
• Galileo rullar bollar nedför ett lutande plan (ca 1600, 8)
• Newton bryter isär solljus med ett prisma (ca 1670, 4)
• Cavendishs torsionsvågsexperiment (1797, 6)
• Youngs ljusinterferensexperiment (1803, 5)
• Foucaults pendel (1851,10)
• Millikans oljedropsexperiment (1909, 3)
• Rutherfords upptäckt av atomkärnan (1911, 9)
• Youngs dubbelspaltexperiment applicerat på interferens hos enstaka elektroner (1920-talet eller 1961, 1)

Eftersom jag är experimentalist och tycker att teoretiker, som strängfolk, får lite väl mycket uppmärksamhet är det roligt med en sådan lista. Den som inte själv är van att göra experiment uppskattar sällan vilken möda som ligger bakom dessa . Jag tänkte sätta ihop en egen lista över vad jag tycker är de vackraste, tuffaste eller viktigaste experimenten. Det kommer att bli ett visst överlapp med listan ovan. Avsikten är att förklara experimenten i lite mer detalj och försöka lyfta fram varför de är så viktiga eller vackra. Det här kommer att bli en serie på bloggen som publiceras med ojämna mellanrum när jag inte har något annat att skriva om. Läsare får gärna lämna egna förslag också.

Andra bloggar om: vetenskap, fysik, experiment.

Ny portal för doktorander

Mötesplatsen Doktoranden.se har ambitionen att bli en samlingspunkt för utbyte av information om forskarutbildning. Man ska kunna hitta information om regelverket för forskarutbildning, om kurser vid olika lärosäten och om lediga doktorandtjänster. Dessutom kan studentkårer lägga ut information till doktorander. Med tanke på hur svårt det kan vara att hitta relevant information via vissa universitets hemsidor så kan jag se att en sådan här portal har potential att fylla en viktig funktion, inte minst informationen om kurser. Bakom portalen står företaget MindValue AB. Det kostar inget att bli medlem utan finansieringen sker genom att företag som vill nå doktorander och forskare kan betala för diverse tjänster.

Nya tag mot forskningsfusk och oredlighet?

I dagens DN finns en debattartikel författad av vetenskapsrådets (VR) biträdande generaldirektör och ordföranden för Sveriges universitets- och högskoleförbund (SUHF), som i korthet går ut på att det 1) bör finnas gemensamma regler och begrepp beträffande oredlighet och fusk i forskningen som ska gälla för alla svenska lärosäten, och 2) att det ska inrättas en ny myndighet som kan överpröva lärosätenas egna oredlighetsutredningar. Vem som helst ska kunna anmäla misstanke om fusk eller oredlighet, vilket lärosätet är skyldigt att undersöka, och om denna utredning inte leder till (av anmälaren) önskade åtgärder, så kan man överklaga till den nya myndigheten.

Och det är nog bra tänkt. Debatten om forskningsfusk, och även det som i artikeln kallas oredlighet, har ju med all rätt blivit mer högljudd på sistone. Det finns en del fall som rapporterats i media under de senaste åren, och det finns också fall som aldrig nått offentligheten, men som likväl stämmer in på definitionen. Även om jag inte är någon stor förespråkare av nya myndigheter generellt så tror jag att just den här myndigheten kan komma att göra nytta. Av flera skäl, för det är inte alltid så lätt för vilken instans det än må vara att utreda sig själv. Med en överprövande myndighet är det lättare att få bukt med misstankar om att lärsosätets egen prövning kanske inte gått rätt till, eller varit tillräckligt noggrann. Jag tror också att det kan vara bra för att undvika den hetsjakt på enskilda forskare som i vissa fall förekommit i medierna, vilken i åtminstone ett fall grundat sig på att journalisten i fråga inte alls
begripit hur forskning går till.*

Att begripa hur forskning går till inom ett fält som inte är ens eget är för den delen inte alltid så lätt. Forskningsmetodiken inom expreimentell naturvetenskap är ofta mycket olik den som används inom tex samhällsvetenskap och humaniora. Men man får anta att såväl VR, SUHF och lärosätena är medvetna om detta, och att den nya myndigheten sätts samman på ett sådant sätt att det inte blir ett problem.

Sen kan man ju tycka att det är synd att så många exempel visar att det här är något som behövs. Det kanske är dags för en forskaretik, på samma sätt som medicinarna har sin läkaretik?

---------------------------------------------------
*Här vill jag dock understryka att fallet jag åsyftar inte beskrevs av en vetenskapsjournalist, utan av en reporter med helt annan inriktning.