KTH-forskare bakom genetisk volymkontroll
NYHET
Gensaxen Crispr/Cas9 blev precis belönad med Nobelpriset i kemi för möjligheten att stoppa in eller ta bort gener i vårt DNA. Nu har forskare från bland annat KTH utvecklat ett kompletterande verktyg som möjliggör generell nivåjustering av genuttryck i mänskliga celler. Det vill säga en volymratt med 100 olika steg i tillägg till gensaxens av- och på-knapp. Användningsområdet är stort, från utveckling av läkemedel till tillverkning av biobränslen.
När årets Nobelpris i kemi delades ut till ett stort framsteg inom genteknik kastades samtidigt nytt ljus över hela ämnesområdet.
Johan Rockberg, universitetslektor på avdelningen för proteinteknologi vid KTH, jobbar inom samma område som Nobelpristagarna. Han har tillsammans med kollegor på KTH samt professor Nicole Borth på University of Natural Resources and Life Sciences (BOKU) i Wien, Österrike, fått en vetenskaplig artikel publicerad om metoden i den ansedda tidskriften Nucleic Acid Research.
─ För att få en mer exakt volymkontroll av gennivåerna än bara på/av som gensaxen ger, så har vi utvecklat ett nytt verktyg. Med hjälp av ett genetiskt "farthinder" möjliggörs en generell, finkänslig, justerbar nivåreglering av genuttryck i både mänskliga och andra celler, säger Johan Rockberg.
Mer än ett eller noll
Han berättar vidare att volymratten enkelt kan modifieras genom att kombinera ihop fler eller färre matchande DNA-baser som formar en stabil struktur som ribosomen måste veckla ut innan den kan producera genens korresponderande protein.
I artikeln påvisar forskarna att ju fler matchande DNA-baser som sätts i strukturen, desto mer skruvas volymratten ner för ribosomen och desto mindre protein produceras i cellen. Detta möjliggör justering av nivåerna av protein i cellen så att de kommer i rätt proportioner och balans till varandra.
─ Detta leder bland annat till mindre skadligt ihopklumpande av proteiner, det som kallas proteinaggregering och till att vi kan öka andelen funktionella enzymer i cellen. Verktyget möjliggör både effektivare produktion av läkemedel i stor skala och att ta fram helt nya genterapi-baserade läkemedel där nivåreglering är kritiskt.
Cancermedicin och biobränslen
Som exempel i artikeln lyfts bröstcancerläkemedlet Herceptin och ett enzymläkemedel mot en Lysosomal lagringssjukdom (LSD) fram. Den senare är en medfödd sällsynt sjukdom som uppvisas hos barn som då saknar ett aktivt enzym för nedbrytning av cellens skräp, vilket leder till svåra följder och förkortad livslängd.
Precis som med gensaxen Crispr/Cas9 är detta verktyg en generell plattform och går att använda för vitt skilda användningsområden utanför läkemedelsområdet. Här återfinns möjligheten att studera celler i andra organismer och produktion av biobränslen.
Arbetet har utförts på KTH under ledning av Johan Rockberg i samarbete med Nicole Borth på BOKU i Wien, AstraZeneca AB, Affibody AB och SOBI AB. För finansiering står Vinnova AAVNova, CellNova, AdBIOPRO, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, SSF och Novo Nordisk Stiftelsen. Det vetenskapliga tidskriften Nucleic Acid Research har en Impact factor 11.5, enligt Johan Rockberg.
Text: Peter Ardell
För mer information, kontakta Johan Rockberg på 070 - 404 12 59 eller johanr@biotech.kth.se.