Så kan digital biologi revolutionera vår värld

DNA är källkoden för allt liv på jorden. Från att bara ha kunnat betrakta den kan nu forskare editera den. Det här kallas digital biologi och innebär en revolution inom områden som hälsa, sjukvård, jordbruk och miljö. Häng med på en hisnande resa i genernas värld, in i ​framtiden!

Digital biologi handlar om att alla typer av levande organismer såsom växter, djur och människor består av information som kan omprogrammeras så att de får nya egenskaper som de aldrig haft tidigare.

Tiffany Vora är en amerikansk forskare inom biologi och kemi som är knuten till Singularity University där hon är Faculty Director och Vice Chair of Medicine and Digital Biology. Under hennes framträdande på SingularityU Nordic Summit i Stockholm berättade hon om sina visioner om den digitala biologins möjligheter.

Om vi betraktar DNA som källkoden för allt liv på jorden så kan vi kan gå från att bara studera naturen till att även förändra den på nya fantastiska sätt! Genom att läsa av och modifiera DNA-informationen så kan digital biologi revolutionera många områden såsom vår hälsa och sjukvård, jordbruket och miljön.

Digital biologi är inte något vi kan förvänta oss först i framtiden, många lovande projekt är redan i gång.

Tiffany Vora på SingularityU Nordic Summit i Stockholm. Foto: Magnus Aschan

Modifierade myggor stoppar spridningen av smittsamma sjukdomar

Det har hittills inte funnits några sätt att hindra spridningen via myggor av allvarliga smittsamma sjukdomar som denguefeber, zikavirus och malaria som tillsammans utgör hälsorisker för flera miljarder människor idag.

Men nu har forskare som arbetar inom programmet The World Mosquito Program funnit ett sätt att skydda samhällen från sjukdomar som överförs av myggor, utan att utsätta miljön eller människorna där för några risker. Det handlar om att släppa ut myggor som bär den naturliga bakterien Wolbachia. Den stoppar dengue-virusets tillväxt i myggorna och därmed även spridningen till människor.

Foto: Katja Schulz (Creative Commons Attribution 2.0 Generic license)

Townsville i norra Australien är en stad med 187 000 invånare som länge lidit av årliga dengue-epidemier, men som sedan man för fyra år sedan spred dessa modifierade myggor inte haft ett enda sjukdomsfall!

Programmet forskar nu på denna teknik i tolv länder och har släppt ut de modifierade myggorna i sex länder, inklusive i Rio de Janeiros slumområden där zika-epidemin härjade som värst.

Kostnaden för att släppa ut dessa myggor är i dagsläget $15 per invånare, men man hoppas får ner den till $1, vilket skulle möjliggöra storskalig spridning i de regioner i världen som har störst problem med dessa sjukdomar. Man hoppas även kunna använda samma metod för att hindra spridning av malaria.

Genterapibehandling mot ögonsjukdomar

EU och USA har nyligen godkänt en genterapibehandling mot en ärftlig ögonsjukdom som drabbar barn och unga vuxna. Sjukdomen orsakas av en genetisk mutation som ger brist på ett enzym som behövs för att syncellerna ska utvecklas normalt och det leder till kraftigt nedsatt syn redan kort tid efter födseln.

Behandlingen görs i form av en enkel operation där man sprutar in en fungerande kopia av den felande genen. På så sätt kan man både bevara och förbättra synen hos patienter som fortfarande har kvar livskraftiga näthinneceller.

Hälsosammare laxodlingar och gigantiska träd som suger upp koldioxid

Det pågår även ett projekt för odlad lax som handlar om att förändra laxens matsmältning med digital biologi så att laxen kan äta soja istället för andra fiskar, då sparas enorm mängder foderfisk och laxarna blir även hälsosammare och lättare att odla. Ett annat projekt handlar om att omprogrammera fiskar så att de kan äta plasten i havet.

Inom jordbruker pågår försök med att skapa vete som är resistent mot sjukdomar och därför inte längre kräver kemisk besprutning, samt tomater som blommar tidigare och därmed ökad produktionen.

Inom miljöområdet finns det projekt för att storskaligt programmera bakterier som äter upp föroreningar i vatten. Ett annat exempel handlar om att skapa gigantiska, snabbväxande träd som suger upp koldioxid ur atmosfären och därmed bromsar den globala uppvärmningen.

I framtiden hittar vi cancer innan tumörer bildats

Lite längre fram syns flera andra mycket lovande möjligheter med digital biologi.

Med DNA-monitorering kommer vi att med årliga blodprover hitta cancer-DNA redan när det bara har hunnit bildas några cancerceller och sedan gå in och eliminera dessa celler långt innan det har bildats tumörer. Det är alltså en proaktiv teknik som fokuserar på att förhindra sjukdomar istället för att behandla sjukdomar som brutit ut, såsom sjukvården i dag arbetar.

Digital biologi gör det också möjligt att bota ärftliga sjukdomar, som exempelvis cystisk fibros, i embryon redan innan fostret har börjat växa.

Gastrointestinal stromacellstumör. Foto: Nephron ( Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported)

Forskare undersöker även om det är möjligt att genmodifiera tumörer så att de inte längre är farliga. Med digital biologi kommer man även att kunna ta fram detaljerade, individuella kostråd för patienter i olika riskgrupper som hjälper kroppen att förhindra att sjukdomar som diabetes bryter ut.

Det undersöks också om det är möjligt att använda DNA för att långtidslagra data. All information på hela Internet skulle då rymmas i en liten skåpbil och data skulle kunna bevaras i tusentals år!

Kan mammuten återskapas?

Återskapande biologi är ett mycket intressant område. Bland annat undersöks möjlighetet att återskapa de utdöda mammutarna som en gång levde i Sibirien. På så sätt menar forskarna att det även skulle bli möjligt att rädda den sibiriska tundran från klimatförändringarna.

Men är det etiskt och moraliskt?

Det uppstår många frågor kring etik och moral inom digital biologi som måste beaktas, särskilt om man talar om genmodifiering av embryos, som ju inte kan ge samtycken.

Det finns fyra viktiga grundfrågor som vi nu måste ställa oss:

1. Finns det ett behov?

Vilken nytta kan skapas?

2. Kan det göras?

Vad krävs för att ta fram en lösning och vilka kan göra det?

3. Bör det göras?

Vilka risker och nackdelar finns, hur kommer det att påverka människor och samhälle?

4. Är det lagligt?

Vem bestämmer vad som ska tillåtas eller förbjudas? Vad säger de nuvarande lagarna i olika länder? Hur kommer dessa lagar att behöva ändras?

De nya möjligheterna väcker också andra frågor:

Vill jag veta allt om min nutida och framtida hälsa?

Vem äger och kontrollerar mina hälsodata?

Över hela världen växer en patientrörelse som kräver att patienten ska äga och kontrollera sina hälsodata, istället för att som idag, merparten av våra hälsodata är spridda inom sjukvårdens system och sällan ens tillgängliga för patienterna.

Ska vi enbart fokusera på att använda den digitala biologin för att bota och förebygga sjukdomar? Eller ska vi även satsa på att förstärka våra mänskliga förmågor och kanske till och med skaffa oss nya sinnen som exempelvis mörkerseende eller superhörsel.

Ovanstående är bara ett litet axplock av de nya möjligheter som den digitala biologin nu snabbt börjar erbjuda. Det gäller nu att vi inte låter oss förlamas av den ständiga debatten om alla tänkbara risker och etiska problemställningar med dessa nya tekniker.

Vi bör alla beakta att vår framtid uppstår inte av sig själv, det är vi människor som skapar den! Därför måste vi fråga oss:

Vilken framtid vill vi ha?

Vad kan vi göra nu för att komma dit så fort som möjligt?

Så låt oss verka för att vi i Sverige ska bära facklan i täten och använda den vetenskapliga metodiken för en bred analys och diskussion om hur den digitala biologin kan bidra till människans utveckling och hjälpa oss att lösa de globala behov vi har inom jordens hälsa och miljö!

Henrik Ahlén
17 dagar sedan

Skribent och strateg inom eHälsa på Sopra Steria Sweden.