Læknablaðið - 15.04.1983, Blaðsíða 37

LÆKN ABLAÐID 69,121-122,1983
121
NABLAÐIÐ
THE ICELANDIC MEDICAL JOURNAL
Læknafélag íslands og
Læknafélag Reykjavíkur
lTr
69. ARG. - APRIL 1983
ERFÐATÆKNI OG LÆKNISFRÆÐI
Undanfarinn áratug hafa orðið gífurlegar
framfarir í líffræði og læknisfræði og ber þar
Irúlega hæst hina svokölluðu erfðaverkfræði
(genetic engineering), sem nú er oftar nefnd
erfðatækni (recombinant DNA technology). í
fyrstu var eingöngu um að ræða rannsóknir á
veirum, bakteríum og ýmsum einföldum líf-
verum, en síðan 1977 hafa vísindamenn verið
önnum kafnir við að rannsaka gen æðri dýra,
f>ar á meðal manna. Niðurstöður þessara
rannsókna hafa valdið byltingu í læknisfræði-
iegri erfðafræði. Áhrif erfðatækni á læknis-
fræði og lækningar eiga eftir að vaxa gífurlega
á komandi árum. Pess vegna er gott að leiða
hugann að stöðu þessara rannsókna í dag,
aðferðum og gagnsemi.
Aðferðir erfðatækninnar eru fremur flóknar
og margbreytilegar og verða hér aðeins nefnd
tvö stutt dæmi. Búnir eru til genbútar með því
að beita svokölluðum skerðienzímum (restric-
tion endonucleases), sem kljúfa erfðaefnið
DNA, á ákveðnum stöðum. Genbútnum er
komið fyrir í svokallaðri genaferju (oftast
plasmíð eða bakteríuveirur) þ.e. báðir endar
genbútsins eru tengdir DNA genaferjunnar.
Genaferjunni er síðan komið fyrir í bakteríu,
sem fjölgar sér og þar af leiðir, að mikið magn
umræddra genbúta er framleitt. Þannig hefur
tekist að búa til samsafn (libraries) einrækt-
aðra genbúta (cloned DNA fragments). Einnig
er unnt að mynda genbúta með skerðienzí-
mum og rafdraga þá í hlaupi og reyna að
þekkja einstaka búta eftir rafdráttinn með því
að láta geislamerkt (32P) DNA með þekkta
basaröð (probe) bindast við þá búta, sem hafa
samsvarandi andstæða basaröð (G binst við C
og A við T). Þannig er t.d. unnt að þekkja
insúlin genið og globin genin eftir rafdrátt
með notkun geislavirks »probe« fyrir sérhvert
gen.
Hagnýtt gildi þessara rannsókna er
margþætt. Grunnrannsóknir felast í því að
athuga byggingu, störf og kortlagningu gena á
litningunum. Stofnerfðafræðirannsóknir hafa
einnig hafist, þ.e. athuganir á ákveðnum DNA
basaröðum og tengslum þeirra við sjúkdóma
og tíðni þeirra meðal ákveðinna þjóða og
kynflokka. Greining sjúkdóma, einkum erfða-
sjúkdóma á fósturskeiði, hefur þegar verið
gerð með góðum árangri, t.d. greining arf-
gengra galla á glóbin hluta hemóglóbínsam-
eindarinnar. Einnig hafa ýmis lífefni verið fram-
leidd á hagkvæman hátt, s.s. insúlin, vaxtar-
hormón, interferon o.fl.
Niðurstöður grunnrannsókna hafa varpað
nýju ljósi á fyrirkomulag gena á litningum
æðri dýra. Nokkur gen í mönnum hafa verið
rannsökuð all ítarlega nú þegar. Ber þar hæst
gen glóbína og immunoglóbína. Genin liggja
ekki í einni samfellu á litningunum eins og
áður var talið, heldur liggja langar raðir af
DNA á milli gena. Genin sjálf skiptast svo í
exon, sem stjórna prótein myndun og intron
(milliraðir), sem stuðla ekki að myndun pró-
teins (intron lausum genum hefur reyndar
verið lýst nýlega). Þær löngu keðjur af DNA,
sem liggja á milli gena, svo og milliraðirnar
inni í genunum sjálfum, eru raunar meira en
90 % erfðaefnis æðri dýra. Þannig er ljóst að
mikill meirihluti basaraða erfðaefnis manna og
annarra æðri dýra stjórna ekki myndun pró-
teina (noncoding sequences). Ekki er vitað
hvaða hlutverki þetta DNA gegnir. Settar hafa
verið fram kenningar um hlutverk þess í
stjórnun á tjáningu gena og í þróun dýra-
tegundanna.
Erfðatækni hefur nú þegar markað mikið
framfaraspor í greiningu arfgengra sjúkdóma
á fósturskeiði. Oft er það svo, að legvatns-
frumur mynda ekki þau prótein, sem eru
gölluð að byggingu í arfgengum sjúkdómum
vegna þess, að viðkomandi gen tjá sig ekki
nema í fáum frumutegundum t.d. mynda leg-
vatnsfrumur ekki hemóglóbín. Til þess að
greina arfgenga galla á þeirri sameind, þarf
blóðsýni úr fóstrinu, en sú sýnitaka getur
reynst hættuleg. Legvatnsfrumur innihalda
hins vegar glóbíngenin sjálf eins og önnur gen
og því er unnt að beita hættulítilli sýnitöku
(legvatnspróf) og rannsaka frumurnar með
erfðatækniaðferðum. Þannig hefur tekist að
greina bæði sigðkornablóðleysi og thalasse-
miu á fósturskeiði. Greiningin byggist á því að
finna genbút eða eftir rafdrátt, sem inniheldur