CRISPR i vetenskap och konst

Invigningstal vid utställningen ”Embracing the Future” av Patricia Piccinini, Borås konsthall, den 8 februari 2020

Tack för att ni inbjudit oss från Pufendorf-Temat CRISPRideas – Genome Editing Technologies att bidra till invigningen av Patrica Piccininis utställning. Pufendorfinstitutet är ett tvärvetenskapligt institut inom Lunds universitet med syfte att stimulera till samarbete mellan forskare från olika discipliner. Vi är en grupp om 12 forskare som representerar cancerforskning, neurovetenskap, diabetesforskning, växtförädling, medicinsk genetik, arbets- och miljömedicin, etnologi, juridik, idé och lärdomshistoria samt medicinsk etik.

Inom Temat ska vi följa och analysera den pågående debatten om nya molekylärgenetiska teknologier; vilka faktorer påverkar olika synsätt och ställningstaganden inte enbart i Sverige utan även med utblickar mot de nordiska änderna och även vidare globalt.

En frågeställning är hur vetenskaplig kunskap, värderingar och normer påverkat både experter och allmänheten i deras uppfattning om de nya genredigeringsteknikernas möjligheter och risker. Gruppen har bett mig att försöka bidra vid detta tillfälle med en vetenskaplig bild av vad CRISPR är i förhållande till konstnärens tolkning.

När ny teknik som kan appliceras på människan dyker upp leder det till såväl ”hype och hope” som till apokalyptiska farhågor. Alltifrån radioaktiv strålning till cyborgar har satt människans fantasi och rädsla i rörelse, på gott genom att det lett till nya behandlingsmetoder inom hälso- och sjukvården och på ont genom till exempel ny vapenteknologi.

Inom det biologiska fältet har de senaste 25 åren flera metoder utvecklats som var för sig lett till en bred samhällelig debatt när de börjat användas, kloning, genterapi på kroppsceller hos människa respektive genetisk modifiering av organismer är några exempel. Det senaste är CRISPR/Cas9 upptäckten att man med vissa enzymer kan förändra geners uttryck hos en organism.

När detta är sagt – Vad är då CRISPR/Cas9 för något? Och på vad sätt skiljer den från andra liknande tekniker? CRISPR är en förkortning för Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats och beskriver upprepad förekomst av korta lika DNA-sekvenser hos vissa bakterier. CRISPR i bakterierna ingår i ett molekylärt system för att försvara bakterien mot virusangrepp.

Idag används CRISPR som en generell benämning för tekniker utvecklade för att specifikt modifiera arvsmassa, till exempel i humana celler. Dessa molekylära verktyg består av en RNA-molekyl, som är komplementär till den DNA-sekvens som avses att modifieras, samt ett Cas protein (ett så kallat nukleas; CRISPR-Associated System), vilket har förmågan att klippa av DNA-sekvensen. När sedan DNA ska repareras av cellen kan sekvensen förändras. Genom att använda med en skräddarsydd mall kan man styra hur DNAt ska förändras – en DNA-bit kan bytas till en annan. 

Ska man jämföra med andra tekniker så är genterapi den teknik som ligger närmast till hands och med vars hjälp man kan göra liknande saker. Vid genterapi för man med hjälp av en bärare, vanligtvis ett oskadliggjort virus, in ett fungerande arvsanlag i en organism. Detta kan vara ett arteget anlag vid till exempel en ärftlig sjukdom, där man kan ta en fungerande gen från en annan individ och med hjälp av bäraren få den inkorporerad i lämpliga celler hos mottagaren.

Därigenom kan man återställa funktionen och personen börjar tillverka det som saknades. En annan variant är att man introducerar ett anlag som leder till förändrad känslighet eller okänslighet för något specifikt ämne. Man kan naturligtvis också sätta in ett artfrämmande anlag och därmed få mottagagaren att tillverka något som inte är naturligt för dem.

Mycket av detta går att göra med vanliga förädlingsmetoder, genom naturliga urval eller genom olika typer korsningar, men gentekniken gör att det går mycket fortare. Vare sig CRISPR eller annan form av gentransfer är så enkel som ibland påståtts. Det är inget man kan göra hemma vid köksbordet. Det är komplexa mekanismer som kräver både kunnande och ett avancerat laboratorium för att fungera.

Det tog mer än tjugo år innan man såg kliniska resultat av forskningen med genterapi, men idag har vi tillgång till behandlingar som kan vara botande för till exempel vissa typer av barnleukemi och det kommer att ta många år innan vi får CRISPR-baserade behandlingar av människan.

Med CRISPR-tekniken kan man byta ut ett skadat anlag mot ett som fungerar bättre i en given situation. Nyligen publicerades resultat av försök på ett par patienter med en ärftlig blodsjukdom där man aktiverat en genvariant som normalt bara är aktiv under fosterstadiet. Därigenom kunde man återställa funktionen.

Tekniken kan naturligtvis också utnyttjas för att förändra anlag som leder till att bättre egenskaper hos organismen. Vanligtvis gör man så att man tar ut celler från individen och ”reparerar” i provröret för att sedan sätta tillbaka de förändrade cellerna. Den stora skillnaden mellan genterapi och CRISPR är att CRISPR lämnar inga spår efter sig om man behandlar celler utanför kroppen.

Vid genterapi kan du alltid spåra den virusrest som tog in anlaget i cellen. Dock om vi ska göra detta i en individ, ”in vivo”, så behöver även CRISPR en bärare som kan lämna spår efter sig, medan om vi gör det i celler som lånats från kroppen för att behandlas så behöver det inte finnas något synligt bevis att man ändrat något.

Är tekniken ond eller god? Sanningen är att tekniken är varken eller. Tekniken är ett tyst verktyg för den som använder den. Jämför med elektriciteten – låt oss flytta oss 150 år tillbaka i tiden då elektriciteten introducerades. Jag kan tänka mig att det förekom diskussioner om att denna var alltför farlig för att låta vem som helst ha tillgång till. Fel använd kunde den avliva eller skada människor.

Samtidigt som vi började förstå elektromagnetismens och elektricitetens natur för knappt 200 år sedan skrev Mary Shelley boken om hur Frankenstein skapade liv i sitt monster genom ”livsgnistan”; i senare film versioner framställd som en energin från en blixt. När hon skrev denna bok så var kunskapen om elektromagnetismen ny och sannolikt också lite skrämmande för allmänheten, så att genom att tala om livsgnistan gjorde hon en metafor till ny vetenskap.

Alla nya tekniska framsteg har haft sina utopier och dystopier. Redan på andra halvan av 1970-talet när vi lärt oss att klippa DNA med restriktionsenzymer förde forskarna en dialog om tekniken i sig var riskfylld och kunde sprida skadliga organismer utanför laboratoriet och påverka växt- eller djurvärlden utanför. Forskarna inom området var inte så många, men var ödmjuka inför vad den nya tekniken kunde medföra och som en försiktighetsåtgärd enades man om ett moratorium, Asilomar-moratoriet, att under något år inte använda teknikerna medan man tog reda på om de kunde vara farliga för omgivningen eller ej.

Resultatet blev att man satte upp vissa säkerhetsföreskrifter för laboratorier som arbetade med restriktionsenzymer. I efterhand har vi lärt oss att de organismer som vi hanterar i laboratoriet har en sämre livskraft än de som finns utanför vilket gör att de skulle snabbt gå under.

Hur funderar vi då kring gensaxen? Kanske inte för att skapa liv, men en farhåga är att kunna påverka det som vi betraktar som normalt, så att den naturliga variationen minskar. Det är osannolikt att CRISPR kommer att bidra till att förändra liv och framställa nya organismer som hominider, människoliknande varelser som ska användas för organtransplantation, och för övrigt, är organbehovet så stort att det är värt en satsning? Därtill kommer att en organism är alltför komplicerad för att man med en eller ett par förändringar ska kunna skapa något nytt.

Närmare verkligheten ligger nog att använda CRISPR inom växtförädling för att snabbare få fram olika sorters växter som är bättre anpassade till de klimatförändringar som vi tror oss komma. Vi kan snabbare än med vanlig växtförädling, med vanlig korsningsteknik, flytta en gen från en växtsort till en närbesläktad. Däri ligger styrkan både i denna och andra gentransfertekniker.

Förändringar i en gen leder ofta till förändrade eller nya proteiner och enzymer och på sikt till nya arter. Det vi med vetenskapliga processer kan göra är att i viss mån styra och snabba upp enstaka processer inom en art, växt som djur. Forskaren gör bara det samma som evolutionen, men mindre slumpartat och kan därmed se tydligare resultat av sin möda än vi ser av evolutionen.  

Att flytta gener mellan avlägsna artsläktingar eller mellan växter och djur får anses som nästintill omöjligt att få att fungera. En organism är alldeles för komplex för detta. Med den kunskap jag har om de biologiska processerna i att skapa en ny individ från ett ägg och en spermie är jag otroligt ödmjuk och fascinerad över att det i naturen i stort sett alltid går bra. Skulle vi gå i och försöka ändra i denna process är jag övertygad om att vi skulle misslyckas.

När det gäller att ta fram nya organ till människan så är det betydligt mer sannolikt och närliggande att man kommer att använda sig av stamceller som man kan få att differentiera ut till fungerande organ i en vävnadsodling, ”in vitro” eller att man på liknande sätt reparerar organet i kroppen, ”in vivo”. Man måste också komma ihåg att CRISPR bara är en av många tekniker som används inom molekylärbiologin och vad CRISPR framför allt gör är att ta bort effekten av en gen, inte tillföra något nytt.

Hur förhåller sig då vetenskapen till konsten och vice versa när man ska tolka CRISPR? Medan forskaren arbetar med att i laboratoriet utveckla metoder och testa dess användbarhet så visualiserar och problematiserar konstnären. Det kan vara diktaren eller författaren som skriver romaner och essäer; det kan vara kompositören eller som i detta fall bildkonstnären som i sina bilder gestaltar vad som kan hända.

Även om konstnären i sin tolkning kan ligga långt från det som vetenskaparen finner rimligt så måste vi komma ihåg att det som en gång beskrevs som science fiction kan bli verklighet genom tekniska framsteg kan bli möjligt, allt från Ikaros flygande till mån- och interplanetära resor.

Hur ser då Patricia Piccininis spegling av CRISPR-världen ut? Vad jag ser är konstnärens tolkning av metoden som sedan blir betraktarens tolkning av artistens verk. Det kan bli som viskningsleken där budskapet förändras mellan mottagarna. I sina uttrycksfulla skulpturer och målningar speglar hon oron för vad en teknik kan användas till. I en del av hennes verk kan jag se en spegling av missbildningar som vi i sällsynta fall ser hos människan, kraftig kroppsbehåring och en avancerad läppgomspalt.

Andra verk får mig att tänka på John Bauer och hans vänliga troll medan man är långt från skildringar som Hieronymus Boschs apokalyps eller den gammaltestamentliga Leviatan eller Johannes uppenbarelser i det nya. Verken innehåller en dialektik mellan form och innehåll – det positiva som ändå väcker negativa känslor. Varför har vi svårt för dessa varelser när vi å andra sidan gärna tar till oss människoliknande robotar? Finns det att annat hot?

Redan 2002 tolkade Piccinini stamceller i sin utställning ”Still Life with Stem Cells”. Amorfa figurer som både liknar och inte liknar något, ska beskriva det som inte är något, bara en cell, stamcellen, som trots allt är något. Och i detta flickan som tycks leka med dem. Är det vetenskaparen? Känner jag som vetenskapare igen mig i denna metafor? Kanske, kanske inte, beroende på vad jag vet om konstnärens idé bakom verket och mina egna inre visualiseringar av vad en stamcell är.

En utgångspunkt kan vara att vi flyttar vårt betraktande av världen från att vara egocentrerat på den egna arten till att bli inkluderande även av omgivningen – gränsen att vara människa suddas ut. Vad händer när vi börjar förändra egenskaper i relation till andra arter? Vad händer när vi alla blir hybrider? Hur påverkas normaliteten? Går vi mot en snävare definition av normalitet – normaliteten homogeniseras?

Är det normalt att föda barn? Rättigheten till kejsarsnitt när man så önskar jämfört med en tid då kvinnan var ”tvingad” att föda normalt har flyttat gränserna för vad som är en normal förlossning. Hur snart har vi en artificiell utomkroppslig livmoder?

Å andra sidan – har evolutionen sin gång? Och i så fall hur ser morgondagens människa ut? Det vet vi inte, men vi vet att för att överleva som art måste vi förändras – ”survival of the fittest”. Om vi stoppar evolutionen kommer arten homo sapiens att dö ut på några hundra eller tusen generationer.

Motsatsen, suddar vi ut gränserna för det mänskliga? Vi har många evolutionära drag som gör att vi instinktivt tar hand om vår avkomma, och även vurmar för de övergivna ankungarna eller föräldralösa kidet på ett annat sätt än vi ser på vuxna individer från en annan art. Kan vi med CRISPR och andra gentekniker eller artificiell intelligens skapa hybrider, cyborgar eller biologiska, för att vara våra assistenter på olika sätt? Är vi inte då också rädda för att de ska bli smartare än oss och komma fram till att de inte behöver oss längre? Vad händer med det som vi kallar för människovärde?

Kanske gör konstnären det lite för enkelt för sig genom att isolera sitt tänkande runt en teknik. Tekniken kan bidra till att förändra individen, men den förändrade individen är en hel organism med ett komplext sampel mellan olika varianter av gener. Inte minst den epigenetiska styrningen, miljöregleringen, av olika genuttryck gör det än mer komplicerat. Den naturvetenskaplige forskaren å sin sida tänker inte på tekniken annat än som ett verktyg för problemlösning, inte på hur resultatet kan leda till eventuella dystopier.

Nya verktyg kan föra forskningen närmare sitt mål. Dock vet vi att för varje problem som vi löser så uppkommer flera nya som i sin tur kan kräva teknisk utveckling för att vi ska kunna förstå. Forskningen har inget slut och är därmed också öppen för nya konstnärliga tolkningar av resultaten. Konstnären kan på så sätt bidra till att förändra vårt sätt att se på världen, stanna upp och reflektera och försöka förstå det nya, men förhoppningsvis utan att introducera nya rädslor.

Till slut, vill jag avsluta med att citera Göran Frankel i introduktionen till hans recension av den norske filosofen Jan Grues bok” Det var en gång en maenneske”, publicerad i novembernumret av tidskriften Axess där han tar upp övergången från humanismen till posthumanismen: ”Posthumanismen problematiserar genom att ställa frågan om vad en människa är och i vad mån hon kan tänkas unik. På något sätt har pendeln slagit tillbaka. Gudar och monster har gjort comeback, fast i en annan mening. De aktualiserar gränser som är otydliga och därför fyller oss med obehag – som vårt förhållande till naturen, andra livsformer och de maskiner som vi lever i allt tätare symbios med. ” Det är detta sammanhang som vi ska se Patricia Piccininis gestaltningar.


Before closing, I have been asked to summarise in English what I just said:

Like the student who showed up when 5 minutes were left of the lecture said: “Dear professor, if you have said anything of importance, please repeat it”, I will do my very best to summarise.

I focused on the Patricia Piccinini’s visualization of modern biotechnology as shown in this exhibition. She builds up an idea of what we cannot see, just imagine with our own imagination based on her visualization, hope, fear or both?

In some of her compositions, I can recognize rare normal variation, like hypertrichosis and cleft lip and palate; others give me an imagination of the Swedish writer and artist John Bauer’s imaginations of friendly trolls. This is far from the Apocalypse as described by Hieronymus Bosch or in the Bible and, for me, basically positive, although sometimes with an undertone of imagination of the unknown.

What happens when we start to interfere with normal evolution? Will we have a society where normality is a more narrow spectrum of variation or will we approach the other extreme – loss of borders of being a human being? I do not know, but we need all to reflect on what is a human being and what it is to be a human being.

Human nature is much more complex than just being cut with gene scissors’; we can modify by changing gene expression, but cannot change a human being with any of the existing techniques, at least not yet. Maybe, in the artists imaginations she is hundreds of years in front ahead of us scientists, and, if so, how can we then distinguish between what would be normal evolution and bioscience?
 

Thank you for listening!

Ulf Kristofferson, docent,
Medicinsk specialist i klinisk genetik
Avd för klinisk genetik,
Institutionen för laboratoriemedicin
Lunds universitet

Texten gemensamt framtagen inom Tema CRISPRideas 2019-2020