Bruker big data for å forstå immunforsvaret bedre

Et enzym fra bakterien som gir oss halsbetennelse har gitt menneskeheten et billig og effektivt verktøy for å klippe og lime i våre egne gener. Teknologien CRISPR brukes også til å forstå hvordan immunsystemet reagerer på virusangrep.

Med metoden CRISPR kan for eksempel kreft eller andre sykdommer som går i arv, fjernes for alltid. Illustrasjonsfoto: Colourbox.com

Med metoden CRISPR kan for eksempel kreft eller andre sykdommer som går i arv, fjernes for alltid. Illustrasjonsfoto: Colourbox.com

Metoden kalles århundrets største bioteknologiske gjennombrudd, og du kan like godt lære deg navnet først som sist: CRISPR.

Det høres kanskje ut som navnet på en amerikansk frokostblanding, men det betyr en billig, effektiv og svært tilgjengelig metode for å redigere i alle levende organismer sine gener. Det kan være fisk, mennesker, insekter eller pattedyr.

Metoden kan brukes på mygg for å stanse spredning av malaria, eller for å klippe bort kreft. Det er kun etikken som setter grensene. Hvem vet hvor den går? Og hvem skal bestemme? Mulighetene er enorme. Sykdommer som går i arv, kan fjernes for alltid.

Les også:  CRISPR-teknologi testa på pasient for første gang

Ja eller nei til det genmanipulerte mennesket

Bioteknologirådet har lenge hatt diskusjoner om hva man skal gjøre med mat som er genmanipulert. Ja eller nei til genmanipulert mais til dyrefor? Ja eller nei til soya som er genmanipulert?

Nå er spørsmålene enda større. Ja eller nei til det genmanipulerte mennesket.

Så langt har de bestemt at norske forskere kan forske på gener i befruktede egg fra mennesker.

Gjennombrudd med cas9-enzymet

Siden starten på 1990-tallet har det vært flere forskere rundt om i verden som har bidratt med hver sin puslespillbit frem til at teknologien nå er her – klar til bruk. Men det var nok i 2012 og 2013 da Jennifer Doudna og Feng Zhang gjorde et gjennombrudd med cas9-enzymet at hjulene virkelig begynte å rulle.

Dette enzymet kommer fra bakterien streptococcus pyogenes. Denne lille rakkeren er ansvarlig for mange hundre millioner syke mennesker i verden hvert eneste år. Den kan blant annet gi deg hudinfeksjoner, ørebetennelse og halsbetennelse.

Forskergruppa fant ut at de kunne gjøre som bakterien: Gjennom en RNA-guide gi Cas9 beskjed om hvor i DNAet det skal klippe.

CRISPR-teknologien ble kåret av Science til årets vitenskapelige gjennombrudd i 2015.

Kroppsmilitæret minutt for minutt

På verdensbasis er det flere forskergrupper som har begynt å bruke CRISPR. En av dem er førsteamanuensis Richard Kandasamy hos CEMIR ved NTNU. Han forsker på betennelsesreaksjoner. Dette er noe som er involvert i de fleste sykdommer. Han og teamet publiserte nylig en artikkel i anerkjente Nature – Systems Biology and Applications der de ved hjelp av store mengder data avslører hva som skjer minutt-for-minutt når immunforsvaret håndterer virus.

Når influensaen eller andre virus angriper kroppen må den reagere lynraskt.

– Det er ikke sånn at det sitter forsvarsceller og venter i et hjørne i kroppen, for å spise opp virus, og så er det ordnet, forteller Kandasamy.

Trinnvis reaksjon i forsvarscellene

Han kom til NTNU gjennom programmet Onsager Fellowship. Dette programmet er laget for å rekruttere noen av de mest talentfulle forskerne til NTNU. Før jul fikk Kandasamy en raus slump med penger til fri forskning fra Forskningsrådet gjennom et program for unge forskertalenter, FRIPRO. Det ser ut til at det var et klokt valg.

– Det som skjer inne i forsvarscellene er en veldig omfattende trinnvis reaksjon. Signaler sendes inn til cellekjernen for å sette i gang en produksjon av nye stoffer som skal ta del i betennelsesreaksjonen som cellen skal bruke for å knekke viruset. Dette tar litt tid. Cellen har også en del superraske reaksjoner der en ørliten endring av stoffer som allerede finnes der, setter i gang reaksjoner, sier Kandasamy.

Han og teamet kan gjøre denne kartleggingen i ekstrem detalj fra det øyeblikket et virus infiserer en celle. Ved å gjenta slike kartlegginger hyppig i timene etter infeksjon lager de et detaljert kart over cellenes reaksjoner.

De fleste som jobber med CRISPR går enten frem med å analysere et gen av gangen, eller oppimot 20.000 gener av gangen. Kandasamy bruker begge metodene. Han bruker også store databehandlingssystemer kjent som Big Data.

Denne kombinasjonen av metoder, og kartlegging minutt-for-minutt, er det ingen som har gjort før.

Tiden vil vise hva både dette funnet, og CRISPR, fører til for sykdomsbekjempelsen i verden. Men den har allerede kommet til et sted nær deg.

Les også: Forskere vil lage sykdomsresistente jordbær

Artikkelen ble først publisert på Gemini.no.

Hva kan vi bli bedre på?

Dine synspunkter er viktige i vårt kontinuerlige arbeid med å forbedre Startsiden. Derfor ber vi deg bruke cirka 3 minutter på en kort spørreundersøkelse.

Ja, jeg kan delta
Nei takk

Hilsen oss i Startsiden