menu

En Revolution Af Livets Kode

26 jan
2017
AF MORTEN BUSCH

Jason Chin har på få år gjort dét, som mange forskere har ventet på i årtier. Hans forskergruppe har som den første i verden ombygget cellens produktionsapparat, så det kan bruge helt nye byggeblokke. Målet er at omdanne levende celler til avancerede fabrikker, der kan producere helt nye og bedre typer af materialer og medicin.

Det er den mest robuste og ufejlbarlige maskine, menneskeheden har kendt til. Vi har den alle, og selvom man længe har vidst, hvordan den virker, har vi ikke kunnet finde ud af at bruge den. Indtil nu. Den britiske forsker Jason Chin har som den første ikke blot lært at ændre cellernes kopimaskine – ribosomet – til produktion af de normale proteiner. Han har bygget en helt ny og forbedret version.

”Ribosomer er de utrolige maskiner inde i cellerne, der producerer proteiner. Vi tænkte, at det kunne være spændende, hvis man kunne ændre dem, så de også kunne bruges til produktion af nye typer af proteiner og måske endda andre typer af polymerer. Derfor besluttede vi os for at lære at justere og endda rekonstruere ribosomet. Nu, det er lykkedes for os, kan vi potentielt lave helt nye typer af materialer og medicin til gavn for mennesker,” forklarer Jason Chin, der er leder af Centre for Chemical and Synthetic Biology at the Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology og professor på University of Cambridge Department of Chemistry.

REPROGRAMMERING AF RIBOSOMERNE

For at forskerne kunne nå målet, var de nødt til at overvinde flere store forhindringer. Ribosomet  står for at producere protein med udgangspunkt i den genetiske kode og er så centralt i celler, at hvis det sættes ud af kraft, dør organismen. Derfor var forskerne nødt til skabe et ekstra ribosom ved siden af det eksisterende.

En anden stor forhindring var at få ribosomet til at lære at læse og ikke mindst at kopiere nye koder. I den normale kode findes fire forskellige bogstaver (A, C, G eller U). Kombinationen AAA fører fx til indsættelse af aminosyren lysin på det voksende protein, mens kombinationen AAU fx giver aspargin. Afhængig af kombinationerne indsætter ribosomet én bestemt aminosyre.

”Normat læser ribosomet 3 bogstaver ad gangen, men da de eksisterende 64 kombinationer (4*4*4) allerede var brugt op, var vi nødt til at skabe en helt ny kode, hvis vi ville have ribosomet til at sætte andre aminosyrer ind. Vi fik derfor ribosomet til at læse 4 i stedet for 3 basepar ad gangen. Det næsten firdoblede samtidig antallet af kombinationsmuligheder og muliggjorde, at vi kunne producere helt nye slags proteiner.”

CELLEFABRIKKER FOR MEDICIN OG MATERIALER

Den helt nye kode kan skabe en revolution i udviklingen af proteinbaserede lægemidler, som fx antistoffer, insulin eller væksthormoner. Siden 1970erne er det lykkedes forskere at modificere antistoffer, så de virker stadig bedre til mennesker og har færre bivirkninger, men med det nye produktionsapparat vil disse ændringer kunne fremstilles og testes hurtigere og nemmere.

”Biotekvirksomhed Ambrx udfører allerede et kliniske forsøg med et væksthormon, der indeholder syntetiske aminosyrer. Virksomheden håber, at det vil gøre stoffet mere stabilt i blodet, så patienterne har brug for at tage mindre af det. Andre forskere anvender de syntetiske aminosyrer til at fastgøre antistoffer til giftige molekyler, så de målrettes kræftceller og efterlader raske celler uskadt.”

I oktober 2016 kunne forskerne så offentliggøre, at de havde været i stand til at sætte kunstige aminosyrer ind i proteiner i en musehjerne.

HANDLER OM AT VÆRE ENGAGERET I LIVET

Selv er Jason Chin forsigtig med at konkludere, hvad deres opdagelse kan føre med sig, selv om han godt ved, at opdagelsen er af grundlæggende betydning. Han understreger, at deres arbejde hviler på årtiers grundlæggende forskning fra andre forskere. På samme måde mener han, at deres forskning vil have mangfoldige effekter for fremtidens forskning.

”Som forsker når du først videre, når du er villig til at udvide din horisont. Det er først her, du begynder at se forbindelser mellem alle mulige ting, fordi du absorbere ting fra forskellige områder. Opgaven består så i at syntetisere dem på en måde, der entydigt er din egen.”

Selv om Chin mener, at kreativitet ”bare er at være engageret i livet”, så er det netop kreativiteten, der har bragt ham, hvor han er i dag. Chin fandt som studerende undervisning og forskning utrolig traditionel. Derfor blev et råd fra hans professor i biologisk kemi, John Sutherland, afgørende. Han fortalt Chin, at han ikke måtte lade sig begrænse sig af, hvad han lærte i klassen.

”Han sagde: Hvis du ser i periferien, så ser du de bedste muligheder for opdagelse. Når jeg løser et problem, er der to muligheder: Enten du kan fortsætte med at løse de samme problemer igen og igen. Eller du kan finde nye problemer at løse. Jeg foretrækker klart det sidste,” slutter Jason Chin.

Jason Chin holdt i oktober 2016 oplæg på Copenhagen Bioscience Conference. Artiklen “Defining synonymous codon compression schemes by genome recoding” udkom i  Nature i november 2016. Artiklen ”Genetic code expansion in the mouse brain” udkom i Nature Chemical Biology i oktober 2016.

Den britiske stjerneforsker Jason Chin har som den første i verdenshistorien været i stand til at sætte kunstige aminosyrer ind i proteiner i en musehjerne. Herved har han ombygget cellens produktionsapparat, så det kan bruge helt nye byggeblokke og producere helt nye og bedre typer af materialer og medicin (Foto: Shutterstock).

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close