Artikkel

De naturvitenskapelige Nobelpriser 2018 er alle innen livsvitenskap

Evolusjon
Illustrasjon: ©Johan Jarnestad/Kungliga Vetenskapsakademien

De naturvitenskapelige Nobelpriser 2018 er alle innen livsvitenskap

Konvergens beskriver to "ting" som har forskjellig utgangspunkt men går mot noe felles. Vi bruker ofte begrepet for å beskrive forskning innen livsvitenskap. Utgangspunktet i livsvitenskap er selvfølgelig biologi, men for å forstå og forklare den levende verden er det behov for at forskere fra ulike disipliner forsker sammen. Derfor er konvergens sentralt for UiO:Livsvitenskap og for livsvitenskapsforskningen ved MN.

Årets Nobelpriser  i Fysiologi eller medisin, Fysikk og i Kjemi har alle til felles at de gis for forskning som faller inn under, eller benyttes innen livsvitenskap. Som selverklært «molecular biologist by training and immunologist by practice» er jeg naturlig nok særdeles fornøyd med hva som er trukket frem i årets priser.

Immunsystemet reagerer kraftig når fremmede bakterieceller eller virus kommer inn i kroppen og setter umiddelbart i gang et motangrep. For å minimere skaden på eget vev er det viktig at immuncellene reguleres og dempes når det ikke lenger er behov for dem. Immunsystemet kan også angripe kreftceller selv om disse kommer fra kroppen selv, fordi mutasjoner i kreftcellen gjør at disse ser litt annerledes ut og kan oppfattes som fremmede. Nobelprisen i Fysiologi eller medisin gis for oppdagelsen av at ved å slå av immunforsvarets naturlige bremser kan man øke dette fantastiske systemets evne til å bekjempe kreft. Denne metoden for kreftbehandling kalles immunterapi og regnes i dag som den fjerde behandlingsmåten av kreft (kirurgi, stråling og kjemoterapi er de tre andre). James P. Allison og Tasuku Honjo oppdaget og fant måter å hemme hver sin bremsemekanisme på: Allison ved å hemme et bremsemolekyl på T-cellen slik at den blir mer aktiv og Honjo ved å hemme et molekyl på kreftcellen som fortalte T-cellen «ikke drep meg!». Summen av å hemme begge molekyler gjør immunsystemet mye mer aktivt mot kreftceller. Allison og Honjo har vært de banebrytende forskerne innen dette men også ved UiO/OUS gjøres det viktig forskning innen dette feltet. MN var del av et SFF i immunregulering  2007-2017, men kanskje det mest relevante fagmiljø for immunterapi er K.G. Jebsen-senter for immunterapi mot kreft.

Fysikkprisen gikk i år til Arthur Ashkin, Gérard Mourou og Donna Strickland for forskning på anvendelser av lys. Det var bare den tredje gangen en kvinne fikk denne prisen. Ashkin fikk prisen for å utvikle en såkalte optisk pinsett. I en optisk pinsett holdes en liten plastkule (rundt 1 mikrometer diameter) fast i en laserstråle, litt som man kan holde en bordtennisball i lufta med en hårføner. Når strålen flyttes sakte til siden følger kula med, men hvis kula holdes litt igjen av andre krefter påvirker dette hvor godt kula følger med laserstrålen og dette kan måles. Ved å feste proteiner til overflaten av plastkula og la disse binde seg til andre proteiner kan man for eksempel måle kraften i en biologisk motor som brukes for intracellulær transport. Det er små krefter vi snakker om, vanligvis piconewton, men med denne teknologien har vi fått en helt ny forståelse av biofysikken i intracellulære prosesser. I MNs nasjonale forskningsinfrastruktur for avansert lysmikroskopi; NORMIC/NALMIN  kan du prøve optisk pinsett. Mourou og Strickland deler den andre halvdelen av fysikkprisen for utvikling høyintensitets laserpulser som benyttes blant annet til synskorrigerende kirurgi i Lasik-operasjoner.

Kjemiprisen gikk nær sagt som vanlig til molekylærbiologer, men denne gang for å ta i bruk evolusjonens kraft. Frances Arnold oppfant en metode for å introdusere tilfeldige endringer i enzymer (biologiske katalysatorer) etterfulgt av seleksjon for de enzymene med best egenskaper. Flere runder med mutasjoner og naturlig utvalg har blitt brukt med mange forskjellige utgangspunkt til å utvikle enzymer med andre egenskaper enn de naturen har gitt oss. George Smith og Gregory Winter deler prisen for oppfinnelsen og utvikling av en metode som kalles "phage display”. Denne metoden benyttes til å utvikle helt nye antistoffer, og da er vi tilbake til immunsystemet igjen. Antistoffer er løselige proteiner som binder og nøytraliserer bakterier og virus, men de kan brukes til mange andre ting, som for eksempel å skru av immunsystemets bremser i immunterapi. Ved å legge deler av et antistoffgen inn i genet for overflateproteiner på bakterievirus (fag, "phage") blir disse uttrykt på overflaten av fagen. Man kan så selektere for fag som binder «målet», for eksempel, et overflateprotein på en celle. Ved å gjenta denne prosessen i flere runder, og ved å introdusere små tilfeldig endringer underveis kan man komme frem til særdeles gode bindere, som videreutvikles til antistoffer. Bruken av antistoffer, hovedsakelig i medisinsk diagnostikk og behandling, har økt dramatisk de senere år og den globale omsetningen var i 2017 for første gang på over 100 milliarder dollar.

Professor Inger Sandlie  ved IBV er ekspert på phage display. I et samarbeid vi hadde for 10-15 år siden benyttet vi phage display til finne en transportvei over slimhinnenes epitelceller. Dessverre fikk vi aldri videreutviklet denne transportveien til en anvendelse, men Inger har forblitt en foregangskvinne i molekylærbiologisk grunnforskning og innovasjon og har blant annet opprettet et selskap, Nextera , som har jobbet mye med videreutvikling av denne teknologien.

 
Tags: 

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)