Image
""

Med en liten pose heroin forklarte Frøydis Sved Skottvoll hvordan forskning på en minilever kan gi oss alle bedre persontilpasset medisin. Foto: fra Oslo-finalen i Forsker Grand

Kan kunstige mini-organer gi oss nye medisiner raskere?

Hei, jeg heter Frøydis og er hekta på heroin. Med en økende verdensbefolkning, og helseutfordringer, trenger vi at nye medisiner når raskere ut til alle dere. Denne posen med heroin bidrar til at du og jeg skal få raskere medisiner. Er det rart jeg er hekta?

Fakta

Forsker Grand Prix

Forsker Grand Prix er en formidlingskonkurranse for forskere som holder på med en doktorgrad.

De får fire minutter til å presentere forskningen sin på en forståelig og fengende måte overfor publikum og et dommerpanel. De har også klar en ekstra tekst i fall de blir med i finalerunden.

Både publikum og dommerne stemmer, og de to beste fra hver regionfinale går videre til den nasjonale finalen.

Seks av de ti i Oslo-finalen kom fra Universitetet i Oslo, to av dem fra Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet.

Kilde: Forsker Grand Prix Oslo

Teksten er skrevet av Frøydis Sved Skottvoll og var hennes bidrag til Forsker Grand Prix 2020.

En måte vi kan minske ventetiden på, kan være å bruke kunstige mini-organer dyrket i laboratoriet. Da unngår vi testing på gamle celler og dyr og kan heller bruke mini-organene til å forutsi hvordan medisinen kommer til å fungere på oss mennesker.

Det jeg forsker på, er en mini-lever, en levende kopi av leveren vår. De er på størrelse med et sandkorn og dyrkes fra kroppens babyceller, stamceller.

Men hvor godt fungerer egentlig denne mini-leveren jeg har laget? Mitt første forskningsspørsmål var å finne ut hvordan mini-leveren reagerer hvis vi gir den medisin. Vil den reagere på samme måte som vanlig lever? Denne teknologien er helt ny, og vi vet rett og slett ikke ennå hvor godt denne mini-leveren virker. Hvis vi lykkes her nå, så kommer det norske forskningsmiljøet til å bli verdensledende, og resultatet vil være at vi raskere kan gi dere persontilpassede medisiner.

Slik ser minileveren ut i et mikroskop. Den er mindre enn en halv millimeter. Foto: Aleksandra Aizenshtadt

Men vi trenger å gi mini-leveren et stoff som vi er kjent med – som vi allerede vet veldig godt hvordan virker og brytes ned i menneskeleveren. Med andre ord, en medisin vi mennesker har utsatt leveren for og forsket på lenge. Heroin har eksistert i over 100 år – og ble i begynnelsen blant annet gitt som hostesaft til barn.

Vi har altså lang erfaring, og vi vet veldig godt hvordan heroin brytes ned i en vanlig lever. Så: Hvordan kan jeg måle hvordan heroin brytes ned i en mini-lever, som er så liten?

Jeg bruker massespektrometri, som enkelt forklart er en veldig fancy og følsom vekt for atomer og molekyler. Der kan jeg veie heroinmolekylene ved start og se hvilke andre stoffer leveren bryter ned heroin til – hvor morfin faktisk er en av restene etter nedbrytningen. 

Massespektrometri: Enkelt forklart er det en veldig følsom vekt. Illustrasjon fra foredraget.

Forsøket fungerer som følgende: Jeg tilsetter heroin til den flytende maten som mini-leveren får. Så bader heroinen sammen med mini-leveren ved 37 grader i opptil 24 timer, før vi tar ut en prøve.

Men klarte mini-leveren å bryte ned heroin? Det jeg kunne se, er et unikt forskningsfunn. Nemlig at heroin faktisk brytes ned i mini-leveren og blir til morfin, omtrent som hos oss mennesker.

Mitt arbeid til mini-leveren er i startfasen, og denne forskningen er kjempeviktig og er med på å bidra til at vi i fremtiden raskere kan gi medisiner som er tilpasset hver og en av dere. Kanskje skjønner dere nå hvorfor jeg er hekta på heroin.

........................

Foredrag nr. 2

Tenk deg at du en dag ble syk, men at det ikke fantes noen medisin. Hvor lenge hadde du syntes det var greit å vente på en ny medisin som kan gjøre deg frisk?

I gjennomsnitt tar det 12 år fra en ny medisin blir oppdaget, til du og jeg kan kjøpe den på apoteket. 12 år. Det er utrolig lenge å vente for en pasient som trenger medisinen for å bli frisk.

Men hvorfor tar det egentlig så lang tid? Jeg forsker på noe som kan korte ned denne prosessen betydelig, nemlig på levende mini-organer som jeg dyrker i laboratoriet.

Før vi tester ut nye medisiner på mennesker, gir vi medisinen til opptil 50 år gamle celler bor i flasker – og til dyr som mus, gris og hunder. Men synes dere at vi mennesker likner på disse cellene og dyrene?

Dyr og gamle celler er rett og slett dårlige til å forutsi hvordan medisinen vil virke på mennesker. Dette sinker medisinutviklingen. Forskere har derfor i mange år lett etter noe som bedre kan forutsi hvordan vi mennesker reagerer på ny medisin.

Jeg jobber i et laboratorium, hvor jeg som sagt lager pittesmå menneske-organer. Jeg lager altså mini-versjoner av dere, med et mål på sikt om at hver og en av oss kan få persontilpassede medisiner. Jeg gror mini-organene fra kroppens babyceller, stamceller, ved å tilsette molekyler til maten som påvirker dem til å vokse og bli til organer. Jeg jobber med mini-lever, som er det organet som er avgjørende når nye medisiner skal testes.

I forrige foredrag snakket vi om heroin. Men hvordan klarer mini-leveren seg med litt mer dagligdagse gjøremål, slik som å lagre sukker eller bryte ned alkohol?

Et sentralt forskningsspørsmål var derfor: Produserer mini-leveren de samme proteinene, altså de samme arbeidsmaurene, til å utføre de arbeidsoppgavene som menneskelever gjør?

Vi har over 100 000 forskjellige typer proteiner i kroppen, og hvert protein har ulike arbeidsoppgaver. Det betyr at de ulike proteinene et organ produserer, definerer hvilke arbeidsoppgaver et organ kan utføre. Med den superfancy vekta kunne jeg vise at mini-leveren lager proteiner akkurat som menneskeleveren gjør – og at den gjør akkurat de samme arbeidsoppgavene som en lever. Liv og biologi er akkurat som et kunstverk. Det er litt som om vi har laget en mini-Vincent van Gogh som maler akkurat de samme bildene, helt ned på detaljnivå.

Hvis vi lykkes med denne teknologien, trenger vi ikke bruke dyr eller celler på flasker, men vi kan bruke disse mini-organene til å utvikle medisiner som er tilpasset hver og en av oss. Da trenger du kanskje ikke vente 12 år på den nye medisinen som kan gjøre deg frisk. Sannsynligvis kan det gå ekstremt mye raskere. For dem som står oss nærmest, kan det bety forskjellen mellom liv og død.

Er du interessert i forskningsnyheter om realfag og teknologi: Følg Titan.uio.no på Facebook eller abonner på nyhetsbrevet vårt