Morgunblaðið - 30.11.1983, Síða 32

32 MORGUNBLAÐIÐ, MIÐVIKUDAGUR 30. NÓVEMBER 1983
ÖRVERUFRÆÐI eftir dr. Ara Kr. Sæmundsen
Frumuræktun
♦«*

lát til ræktunar á frumum í miklu magni. Tankarnir þrír rúma hver um sig
100 lítra frumurækt. Glerflöskurnar innihalda stofnræktir, sem notaöar eru
til að koma stórræktum í gang.
Örverur ýmiss konar, s.s. bakt-
eríur og sveppir, hafa um árabil
verið ræktaðar í miklu magni, og
er stórræktun þeirra uppistaðan í
margs konar efnaiðnaði. Menn eru
fyrir löngu búnir að leysa ýmis
tæknileg vandamál, sem voru því
samfara að hefja ræktun örvera í
stórum stíl, og ekki er óalgengt að
örverur séu nú ræktaðar í allt að
200 þúsund lítra ræktum. Það er
ýmislegt, sem gerir það að verkum
að hægt er að rækta örverur á
þennan hátt. Tökum bakteríur
sem dæmi. Þær eru mjög einfald-
ar að byggingu. Hver baktería,
sem í raun má líta á sem sjálf-
stæða lífveru, er umlukt sterkum
vegg, þannig að hún þolir mikið
hnjask. Hún er í raun lítil efna-
skiptaverksmiðja með mjög ein-
faldar vaxtarþarfir, t.d. nægir oft
aðeins einföld sykra (t.d. glúkósi)
og nokkrar einfaldar, ólífrænar
salttegundir. Bakteríur vaxa líka
vel í flotræktum (suspensions), án
þess að hljóta skaða af, jafnvel
þegar ræktin er orðin hnausþykk,
vegna mikils vaxtarhraða, og
hrært er í henni með stórum
stálspöðum, oft ansi harkalega.
Þegar erfðatæknin hélt innreið
sína, þ.e. þegar menn fóru að geta
látið bakteríur framleiða ýmsar
þær afurðir, sem áður voru ein-
angraðar úr spendýrafrumum
með ærinni fyrirhöfn, þá var það
leikur einn að nýta þá þekkingu,
sem fyrir hendi var um stórrækt-
un örvera, til framleiðslu slíkra
afurða. Sem dæmi má nefna, að
ákveðið vaxtarhormón, mikilvægt
frá læknisfræðilegu sjónarmiði,
var hér áður fyrr einangrað úr
kindaheilum. Þegar tekist hafði að
einangra þann erfðavísi, sem
ákvarðaði þetta ákveðna hormón
og innlima hann í erfðaefni ákveð-
innar bakteríu, þá var leikur einn
að framleiða hormónið í miklu
magni. Þannig tók það t.d. fjög-
urra lítra bakteríurækt aðeins
nokkra klukkutíma að framleiða
sama magn hormóns og áður hafði
verið einangrað með flóknum
efnafræðilegum aðferðum á
nokkrum dögum, úr 200 kindaheil-
um. Svona mætti lengi telja.
Það er þó til fjöldi stórsam-
einda, sem hafa stórkostlegt lækn-
isfræðilegt gildi, og einungis er
hægt að framleiða með því að
rækta þær mannafrumur eða aðr-
ar spendýrafrumur, sem fram-
leiða þessi lífefni. Þrátt fyrir það
að erfðatæknin hafi gert mönnum
kleift að framleiða mörg flókin líf-
efni á einfaldan hátt, þá er enn til
fjöldi stórsameinda, sem ekki er
hægt að framleiða með aðferðum
erfðatækninnar. í flestum tilvik-
um stafar það af því að gerð þess-
ara sameinda er hreinlega ekki
þekkt, þó svo að virkni þeirra og
læknisfræðilegt gildi séu vel
skilgreind. Þörfin fyrir þessi líf-
efni hefur gert það að verkum að
stöðugt er unnið við að fullkomna
aðferðir til ræktunar á spendýra-
frumum í stórum stíl. Slík stór-
ræktun frumna er þó ýmsum
vandkvæðum bundin. Spendýra-
frumur eru allt öðru vísi en örver-
ur. Þær eru miklu stærri og flókn-
ari, og það sem skiptir e.t.v. mestu
máli, að þær eru mjög viðkvæmar.
Hér er engum hlífðarvegg til að
dreifa, sem verndar yfirborð og
innviði frumunnar, líkt og hjá
bakteríum. Næringarþörf spen-
dýrafrumunnar er líka allt önnur
og flóknari en örverunnar, og hef-
ur þessi þörf reyndar ekki verið að
fullu skilgreind. Spendýrafrumur
eru yfirleitt heldur ekki vanar að
Iifa og starfa einar sér, heldur eru
þær aðlagaðar mjög sérhæfðu lífi
sem eining í skipulögðum vef, þar
sem þær eru mjög háðar starfsemi
nærliggjandi frumna og blóðrás-
arkerfis, sem tryggir nákvæmt og
stöðugt umhverfi hverrar frumu.
Slíkum frumum er ekkert sérlega
vel við að vera rifnar úr umhverfi
vefsins og ræktaðar einar sér í til-
búnu vaxtaræti. Þar við bætist, að
erfitt er að fá margar spendýra-
frumur, ólíkt örverum, til að vaxa
í flotræktum. Þær hafa tilhneig-
ingu til að leita sér að föstu yfir-
borði, þar sem þær geta sest til
vaxtar. Það hefur því oft verið
miklum erfiðleikum bundið að
rækta mikið magn frumna á stutt-
um tíma, en stórræktun frumna
hlýtur að vera forsenda þess, að
það sé fjárhagslega hagkvæmt að
rækta frumur til einangrunar
flókinna lífefna.
Áður en frumuræktun getur
hafist, þá verður að leysa í sundur,
eða melta, þá vefi, er innihalda
þær frumur sem óskað er eftir.
Þetta er hægt með ýmsum aðferð-
um, m.a. með aðstoð lífrænna
hvata, sem hreinlega leysa upp
vefinn í einstakar frumur. Þessum
frumum er komið fyrir í æti, sem
inniheldur öll efni, sem nauðsyn-
leg eru frumunum til vaxtar,
þ.á m. ólífræn sölt, ýmsar sykrur,
amínósýrur (nauðsynlegar við
myndun próteina) og svo blóðvatn
(serum). Blóðvatn inniheldur
marga vaxtarþætti, flesta óskil-
greinda. Ekki er óalgengt að milli
10 og 20% af ætinu sé blóðvatn.
Frumur í rækt eru varnarlausar
gegn árásum ýmissa örvera, s.s.
baktería. Það er því einnig nauð-
synlegt að bæta fúkalyfjum út í
ætið til þess að drepa allar örver-
ur, sem hugsanlega gætu slæðst út
í ræktina. Slík spilling (contamin-
ation) af völdum baktería getur
auðveldlega eyðilagt margra
vikna, jafnvel mánaða vinnu við
að koma ákveðinni frumurækt af
stað, að maður tali ekki um fjár-
hagslegt tap. (Það mætti líkja
slíkri spillingu við það, þegar
bakteríur, sem gerja etanól yfir í
edikssýru, komast í ræktir vín-
gerðarmanna.) Jafnframt verður
að gæta þess að sýrustig og hita-
stig haldist stöðugt, og að stjórna
nákvæmlega hlutþrýstingi loftteg-
unda, s.s. súrefnis og koldíoxíðs.
Enn eitt vandamál við frumu-
ræktun er að losna við þann úr-
ang sem til fellur við frumuvöxt.
dýrinu sjálfu, þá sér blóðrásin
stöðugt um að flytja nauðsynleg
næringarefni og súrefni til
frumna, en flytur jafnframt frá
þeim ýmis úrgangsefni og koldíox-
íð. Ákveðin líffæri sjá svo um af-
eitrun blóðsins og hringrásin
endurtekur sig. Það hefur sem
sagt verið miklum erfiðleikum
bundið að ná þessum stöðugleika í
frumuræktum.
En erfiðleikar eru til þess að
sigrast á þeim, og með því að skil-
greina nákvæmlega allar þarfir
þeirra frumna sem rækta á, og
með því að notfæra sér þá tækni,
sem þróuð hefur verið til ræktun-
ar örvera, þá hefur tekist að að-
laga frumurækt að stórum rúm-
málum, þó enn sé langt í það að
frumur verði ræktaðar í 200 þús-
und lítra tönkum. Hins vegar er
nú hægt að rækta ýmsar spen-
dýrafrumur í allt að 100 til 1000
lítra ræktum og með nýjum að-
ferðum hefur verið hægt að auka
þéttni frumnanna úr einni milljón
frumna á millilítra í 25 milljónir
frumna á millilítra.
Þörfin fyrir stórtækar frumu-
ræktanir hefur svo sannarlega
verið fyrir hendi og verður um
ókomna framtíð. Nægir í því sam-
bandi að nefna framleiðslu á int-
erferon. Rannsóknir á interferon
hafa nefnilega leitt í ljós, að það
er í rauninni ekki eitt prótein,
heldur flokkar próteina, breyti-
legir eftir tegundum, og á mörgum
mismunandi formum. Og jafnvel
þótt tekist hafi, með aðferðum
erfðatækninnar, að innlima suma
erfðavísa interferons í erfðaefni
baktería, og þannig framleiða þau
í miklu magni, þá verður sennilega
á því nokkur bið, að interferon
verði framleitt að öllu leyti með
aðferðum erfðatækninnar. Því
verður enn um sinn að styðjast við
frumuræktir við framleiðslu á int-
erferon, og mikilvægt er að vinna
stöðugt að þróun frumurækta til
að auka afkastagetu þeirra í fram-
leiðslu á mikilvægum lífefnum.
Heiroild:
Þessi grein er að mestu endursögn á grein eftir
J. Feder ok W.R. Tolbert úr Scientific American
248:24-31, 1983.
Goðasteinn
— tímarit um
menningarmál
komið út
Goðasteinn, tímarit um menning-
armál, sem gefið er út í Skógum
undir Kyjafjollum, er komið út. Rit-
stjórar eru Jón R. Hjálmarsson og
Þórður Tómasson.
Fjölmargar greinar eru í rit-
inu. Þórður Tómasson, safn-
vörður í Skógum, skrifar
byggðasafnsþátt og grein sem
hann nefnir „Hugsað á ári aldr-
aðra“. Vigfús Bergsteinsson
skrifar um alþýðufræðslu á 19.
öld og Jón Sveinbjörnsson skrif-
ar um fræðslumál.
„Ók skarni á hóla“ nefnist
grein eftir Sigurð Björnsson og
„Sannarlega hefur strákurinn
rétt“ nefnist grein eftir Jón
Jónsson. Sigurður Vigfússon
skrifar um vísur Benedikts
skálds. Jón R. Hjálmarsson
skrifar tvær greinar og nefnast
þær: „Úr fórum Jóns Pálssonar"
og „Brot úr sögu Borgundar-
hólms".
„Smiður góður" nefnist grein
eftir Friðrik Guðna Þórleifsson
og „Til foreldra minna" eftir
Ingjald Sigurðsson. Þá skrifar
Þórður Tómasson um skrímsli í
Þórsá og fleira. „í minningu sr.
Jes A. Gíslasonar" er eftir
Þorstein Einarsson og Eiríkur
S. Sverrisson flytur séra Jes
kveðju. Árelíus Níelsson ritar
minningarorð um Magnús And-
résson.
Loks er grein um
byggðasafnið á Skógum,
1980—81, eftir Þórð Tómasson.
Launafólk leggi sig fram
um að fá dregið úr
kaupmáttarskerðingu
Sambandsstjórnarfundur Málm-
og skipasmiðasambands íslands var
haldinn 12. nóv. sl. í ályktun er bent
á eftirfarandi atriði:
Sambandsstjórnin lýsir fullri
andstöðu við bráðabirgðalög ríkis-
stjórnarinnar og telur að samtök
launafólks beri að leggja fram all-
an sinn kraft til að fá verulega
dregið úr kaupmáttarskerðing-
unni og að hún verði bætt að fullu
fyrr en síðar, segir í fréttatilkynn-
ingu frá sambandinu. Síðan segir:
Lág dagvinnulaun
Laun málmiðnaðarmanna og
skipasmiða eru að meginhluta um-
samin föst vikulaun, en ekki
ákvæðis- eða uppmælingataxtar.
Kauptaxtar aðildarfélags MSÍ frá
1. okt. 1983, umreiknaðir í mánað-
arlaun, líta þannig út:
Byrjunarlaun eftir 4 ára nám:
15. flokkur kr. 11.107
18. flokkur kr. 11.929
21. flokkur kr. 12.807
24. flokkur kr. 13.754
27. flokkur kr. 14.740
Starfsaldurshækkun í hverjum
launaflokki getur mest orðið
12,5% eftir 6 ára starf í iðngrein-
unum, þ.e. eftir samtals 10 ára
nám og starf, og samkvæmt því
hæstu mánaöarlaun kr. 16.614.
Sambandsstjórnin vill að þessi
lágu laun verði endurskoðuð og
bætt, því annars sé hætt við að
hæfir og duglegir starfsmenn í
iðngreinunum leiti eftir betur
launuðum störfum.
Stjórnvöld breyti
um stefnu
f ályktun um atvinnumál kemur
fram uggur um framtíð málm- og
skipasmíða. Eftirfarandi er því
beint til stjórnvalda:
• Gerðar verði ráðstafanir til að
draga úr fjármagnskostnaði við
innlenda iðnaðarframleiðslu og
bæta aðstöðu þeirra sem eiga í
samkeppni við innflutta fram-
leiðslu og smíði, sem boðin er
með betri lánakjörum en ís-
lensk iðnfyrirtæki geta boðið.
• Stöðvaður verði innflutningur
fiskiskipa, nýrra sem gamalla.
• Innlendum skipasmíðastöðvum
verði falið að fullnægja endur-
nýjunarþörf fiskiskipastólsins.
• Stuðlað verði að samstarfi
skipasmíðastöðva við nýsmíði
skipa, t.d. með skiptingu verk-
þátta milli stöðva, svo sem bol-
smíði, smíði yfirbygginga og
vélaniðursetningu.
• Allar viðgerðir og breytingar á
skipastóli landsmanna verði
framkvæmdar af innlendum
málmiðnaðarfyrirtækjum og
skipasmíðastöðvum.
Ályktuninni lýkur á eftirfarandi
orðum:
• Algerlega er óþarft að kaupa
erlent vinnuafl til að fram-
kvæma verkefni, sem hægt er
að fá betur af hendi leyst inn-
anlands og jafnframt vanmat á
íslensku handverki.