Det fantastiske DNA

Den er smuk som en elegant vindeltrappe, og den snor sig opad med genetiske informationer som trappetrin.

Men dna’ets struktur er langt mere end bare smuk. Selv om det efterhånden er godt 60 år siden, at de to forskere James Watson og Francis Crick en februardag på The Eagle Pub på universitetet i Cambridge bekendtgjorde, at de havde lavet en model for, hvordan dna ser ud, så er perspektiverne ved opdagelsen stadig enorme.

Beskrivelsen af dna er helt naturligt en af de fem opdagelser, som Jyllands-Postens læsere har stemt i finalen i kåringen af verdens største naturvidenskabelige opdagelse.

Foruden at være skribenten på kapitlet om dna i bogen ”50 opdagelser – Højdepunkter i naturvidenskaben” er den danske professor i biovidenskab Tobias Wang, Aarhus Universitet, også en af de mange forskere verden over, der hver dag i forskningsarbejdet bygger videre på den opdagelse, som Crick og Watson proklamerede i 1953. Han kalder arbejdet for »sindssygt spændende«.

Opdagelsen af dna bliver kaldt den største opdagelse inden for medicin og biologi, hvordan ser du på det?

»Det er svært at sige, om det er den største, men her ligger koden til at lave alt det, der er i vores celler. Med opdagelsen af dna får man livets bog. Vi forstår, hvordan vores genetiske information nedarves, og hvordan vi laver de stoffer, der er i kroppen. Det er helt fundamentalt for at forstå, hvordan kroppen fungerer.«

Vidste man, hvor fantastisk det var, da Watson og Crick meddelte, at de havde dna-strukturen på plads?

»Da man i 1940’erne blev klar over, at dna var arvematerialet, begyndte forskerne et intenst kapløb om at blive de første til at beskrive strukturen. Så da Watson og Crick sagde, at de nu har lavet denne smukke model ud af metaldimser og pap, og man så, hvor smuk modellen var, og at den var rigtig, så var man klar over, at nu havde man livets kode. Det blev også publiceret i Nature og i medierne med det samme. Ja, man var godt klar over, at dette var stort.«

Efterfølgende har man diskuteret, om de kom helt ”rent” til opdagelsen af dna-strukturen, eller om de brugte lyssky metoder.

»Det er velkendt at Watson og Crick stjal og brugte et røntgenbillede af dna’s krystalstruktur lavet af Rosalind Franklin, uden at hun vidste det. Franklin arbejdede med på samme universitet, og Watson og Crick brugte røntgenbilledet til at forudsige, hvordan dna-strukturen ser ud. Jeg tror ikke, at der er nogen tvivl om, at det var en eller anden grad af urent trav, og at de ikke havde løst opgaven uden Franklins billede. Rosalind Franklin fik på det tidspunkt ingen kredit for sit arbejde, og hun døde nogle år, før Watson og Crick fik Nobelprisen, i øvrigt sammen med Wilkins, der var Rosalind Franklins vejleder.«

Men selv om der var en meget hård konkurrence, og der måske blev taget lyssky metoder i anvendelse, så kan man måske alligevel sige, at den forskningsmæssige vej, der førte frem til opdagelsen, også førte frem imod moderne forskningsmetoder?

»Der var konkurrence mellem de enkelte grupper, og de holdt uden tvivl deres forskningsresultater for sig selv. Men der var også et samarbejde, når resultater blev offentliggjort, eller når man talte sammen. På den måde er opdagelsen et eksempel på, at man går fra den enlige geniale forsker til forskerteams. Den er også et eksempel på, at folk fra forskellige videnskabelige discipliner arbejder sammen, og det var biologer, genetikere, fysikere og kemikere, der samarbejdede. På den måde var det den nye moderne naturvidenskab, der blev skabt. Molekylær biologi, der jo i dag er et af de største forskningsfelter inden for naturvidenskab, blev jo skabt den dag, da man havde dna-strukturen på plads.«

Man siger også, at det er en opdagelse, som man endnu ikke har forstået dybden af. Hvad er perspektivet ved dna-strukturen?

»Da dna-strukturen var beskrevet, fulgte 10 år, hvor man forsøgte at forklare, hvordan dna kunne oversættes til proteiner. Da det var på plads, begyndte man at sekventere det humane genom. Det virkede som en fuldstændig uoverkommelig opgave, men lykkedes for 10 år siden. Nu har vi så det humane genom. Vores store problem er, hvordan man oversætter dna-sekvenserne til en forståelse af, hvordan en celle, et organ eller kroppen fungerer. Det har vist sig at være langt sværere, end man troede. Selv om vi kender strukturen, mangler vi stadig meget for at forstå, hvordan generne interagerer i en levende celle.«

Kan du give et eksempel på det?

»F.eks. ved vi, at hjertets puls bliver styret af relativt få proteiner, der kodes af et begrænset antal gener. Men hvis vi på en mus slår et af generne ud, sker der ikke nogen ændring med musens puls. Det er, fordi proteinerne, kodet fra andre gener kan kompensere for den tabte funktion, når et gen slåes ud. Kroppen er altså mere kompleks, end hvad dna udtrykker.«

Hvilken betydning har det for, hvordan vi bruger dna, f.eks. i forbindelse med sygdomsbehandling?

»Det har den konsekvens, at vi under mange sygdomsforhold har svært ved at finde ud af, hvilke gener der er vigtige, og hvornår de er det. Det er altså rigtig svært ud fra generne at forudsige, hvordan et dyr eller en patient reagerer og bliver syg. Men samtidig er der masser af gode eksempler på, at enkelte ændringer i dna-molekylet fører til sygdomme. F.eks. har man med cystisk fibrose fundet ud af, at en enkelt genetisk fejl, i dette tilfælde i en kloridkanal, fører til denne arvelige lungesygdom.«

Hvordan giver det sig udtryk i behandlingen af f.eks. cystisk fibrose?

»Det er en sygdom, hvor man stadig tror på, at man vil kunne behandle patienten ved at ændre i hans eller hendes dna-struktur.«

Men man kan det ikke endnu?

»Man har været tilbageholdende, fordi man er bange for, at der kan være utilsigtede virkninger ved at ændre i dna-molekylet. Samtidig er der jo en etisk diskussion om, hvorvidt man bør gå ind og ændre i det, som vi er. Og må vi det?«

Det vil sige, at den fulde effekt af dna’s opdagelse langt fra er opnået?

»Det har vi bestemt ikke. Jeg tror, at vi i de næste 20 år vil se, at molekylærbiologien, som sprang ud af dna’ets opdagelse, ikke er nok. Den skal spille sammen med de rigtige livsvidenskaber som fysiologi og medicin. Kun igennem dette samspil, at vil vi kunne forstå, hvordan dna ligger til grund for, hvordan kroppen fungerer. Vi forstår det simpelthen ikke endnu. Dna vil få en mindre fremtrædende placering i det billede, og vi vil nå frem til at tænke anderledes.«

Så forskningen står over for en benhård arbejdsproces for helt at forstå og udnytte dna’s potentiale?

»Det er både benhårdt, men også sindssygt spændende. Men dna vil altid stå som et eksempel på en fantastisk ”tour de force”, der resulterede i en helt fundamental erkendelse. Så der er ingen tvivl om, at det er en stor opdagelse.«