Livets byggstenar

Molekylärmedicin är ett högaktuellt forskningsområde. Kartläggningen av människans arvsmassa och nya molekylära tekniker har bidragit till att vi idag vet mycket mer om varför vi blir sjuka.

Det finns nu bättre förutsättningar att utveckla nya diagnostiska metoder och effektivare, mer individanpassade läkemedel. Genom förfinad diagnostik kan behandling sättas in i ett tidigt skede av sjukdomen, till exempel innan en tumör hunnit växa sig stor, eller innan de skadliga proteinaggregat som bildas vid Alzheimers sjukdom hunnit skada nervcellerna.

Nya upptäckter har samtidigt gjort oss medvetna om att verkligheten är betydligt mer komplex än vi kanske anat. Antalet gener i människans arvsmassa (det humana genomet) anses nu uppgå till i storleksordningen 20 000 och man vet också var på kromosomerna de sitter. Men det finns dessutom många delar av arvsmassan — tidigare kallat "skräp-dna" eftersom man inte kände till deras funktion — som visat sig ha stor betydelse för att reglera och styra andra gener på olika nivåer i cellen.

DNA


Molekylärbiologisk forskning är sedan länge stark i Sverige. En viktig del av forskningen är nu inriktad på att genom omfattande studier på stora patientgrupper kartlägga hur genetisk variation kan kopplas till risken att insjukna i folksjukdomar som typ 2-diabetes och cancer. Ett annat växande fält är det som kallas funktionsgenomik. Man vill ta reda på hur genomet styr både normala och sjukliga processer, och kraftfulla tekniker har utvecklats för att avslöja hur gener används, d v s uttrycks i frisk och sjuk vävnad. Olika uttrycksmönster ger nödvändig information för att kunna ta fram bättre riktad behandling.

En styrka är att vi i Sverige också utnyttjar andra modellorganismer än de som vanligen finns i laboratoriet. Djur som häst och hund kan erbjuda bättre sjukdomsmodeller än möss och insekter och forskningen inom "komparativ genomik" växer.

RNA


Upptäckten av RNA-interferens, RNAi, (belönat med 2006 års Nobelpris i fysiologi eller medicin) har öppnat ett nytt forskningsfält kring genetisk aktivitet. Det forskarna fann var att rna-molekyler kan stänga av gener och de beskrev hur detta går till. Man har utvecklat metoder för att experimentellt göra detta och kan då visa vad som händer när en gen tystas; det är ett viktigt sätt att förstå dess funktion. Förhoppningen är att RNAi ska kunna utnyttjas vid utveckling av nya läkemedel genom att visa effekten av att stänga av gener som bidrar till sjukdomsprocessen.

Proteiner


Proteinerna utgör kroppens byggstenar, de katalyserar kemiska reaktioner och de styr viktiga livsprocesser. Forskning om proteiner och deras funktioner — proteomik — är ett viktigt område som engagerar allt fler. Internationellt uppmärksammat är det svenska HPR-projektet (Human Proteome Resource) som startade 2003. Liknande satsningar görs också i andra länder men än så länge i mindre skala. Med hjälp av antikroppar ska forskarna i projektet lokalisera alla proteiner i kroppens olika vävnader och organ.

2009 beräknas hälften av alla proteiner vara kartlagda med nuvarande finansiering. Målet är att öka förståelsen av olika sjukdomar och att utveckla ny diagnostik och nya läkemedel. Redan idag har HPR-projektet visat att det kan få klinisk betydelse, inte minst inom cancerdiagnostiken.

Kartläggningen hjälper forskarna att hitta nya markörer som gör det möjligt att följa ett sjukdomsförlopp genom blodprover. Den ger också en grund för att bättre kunna klassificera tumörer, till exempel bröstcancer där prognosen ibland skiljer sig kraftigt åt. Patienten kan därmed ges en mer individanpassad behandling.

Ett viktigt framsteg är en nyutvecklad metod som visar hur proteiner samverkar med varandra i celler och vävnader, vilket gör att man bättre förstår deras funktion. Ett annat framsteg är att forskarna nu med känsliga metoder kan påvisa också extremt låga nivåer av proteiner. Det kan öka möjligheterna att tidigt diagnostisera sjukdomar medan de fortfarande går att behandla.

Teknisk utveckling


Många framsteg inom molekylärmedicin har gjorts tack vare utvecklingen av nya tekniska lösningar, som exempelvis DNA-mikroarrayer, förbättrade DNA-sekvensningstekniker och alltmer precisa proteinundersökningar. Ny teknik gör det möjligt att storskaligt analysera såväl gener som proteiner i enskilda celler och i olika vävnader. Man kan studera aktivitet och uttrycksmönster för gener och jämföra skillnader mellan frisk och sjuk vävnad. Genom "kemisk genetik" kan man karaktärisera hur ett par tusen olika godkända läkemedelssubstanser påverkar en mängd molekylära processer.

Utvecklingen av högpresterande molekylära tekniker,i kombination med unika samlingar patientprover i form av biobanker, gör molekylärmedicin till ett viktigt forskningsområde som väntas få allt större klinisk betydelse.

Sverige är bra på

  • molekylärgenetiska studier
  • funktionsgenomik, studier för att förstå geners funktion
  • proteomik, kartläggning och analys av proteiner och deras funktion
  • komparativ genomik (med bland annat häst och hund som modellsystem)
  • utveckling av nya molekylära metoder och tekniska lösningar

Internationella trender

  • storskaliga genetiska studier
  • fortsatt kartläggning av arvsmassan hos fler organismer
  • teknikutveckling
  • utnyttjande av RNA-interferens för att förstå geners funktion

Kartläggningen av människans arvsmassa var ett viktigt steg. Därefter har forskargrupper i flera länder fortsatt arbetet med att kartlägga genomet också hos en rad andra organismer, både djur och växter. Detta ger helt nya förutsättningar att förstå biologiska processer.

Utvecklingen av nya kraftfulla metoder gör det möjligt att sekvens- bestämma en individs totala arvsmassa. Det går också att hos ett stort antal individer samtidigt studera hundratusentals platser i arvsmassan för att påvisa genetiska varianter, som ökar risken för viktiga folksjukdomar. Man jämför då grupper med en viss sjukdom och friska individer.

Det görs storskaliga molekylära och genetiska studier. Bland annat söker man efter sårbarhetsgener, som tillsammans med miljöfaktorer, ökar risken för att insjukna i stora folksjukdomar som diabetes, hjärt-kärlsjukdomar, allergier och depression.

Text: Ann-Marie Dock
Dela |
Sidansvarig: Cecilia Aflodal
Senast uppdaterad: 2008-02-11
Västra Järnvägsgatan 3
Box 1035, 101 38  Stockholm
Telefon: 08-546 44 000
Fax: 08-546 44 180
Org nr: 2021005208
Fakturaadress: FE 57, 833 83 Strömsund