Textlänkar finns längst nere på denna sida

Läsvärt ur kvartaltidskriften Menorah från och om Israel

Forskning

Nya forskningsverktyg från Israel -
nyckel till sjukdomsbot?

Av J. Stefan Rokem

- Varför och hur blir bakterier resistenta mot antibiotika?
- Hur komma åt HIV-virus som gömmer sig i cellerna?
- Hur bota cystisk fibros och andra genetiskt betingade sjukdomar?
Detta är några av de gåtor som den medicinska forskningen idag söker svaren på.

Kartläggningen av den genetiska koden har fört forskningen en viktig bit på väg, men som alltid, när man löst ett problem, hopar sig nya frågor. Nu gäller det proteinernas roll i livsprocesserna. Upptäckten i samband med galna kosjukan, att det är ett protein och inte virus som är smittämnet, avslöjade att det återstod oändligt mycket mer att forska fram än vad man hittills känt till.

Så enkelt var det alltså inte!
President Bill Clinton och premiärminister Tony Blair kungjorde vid en presskonferens i somras med stor optimism, att nu var alla medicinska problem på väg att lösas, eftersom människans genetiska kod hade knäckts. Men så enkelt var det alltså inte.
Generna i alla organismer är uppbyggda av fyra olika kemiskt ganska enkla substanser och deras inbördes ordning (sekvens) avgör vilka ämnen som skall "tillverkas". De flesta av dessa ämnen är proteiner (äggviteämnen) som har många olika uppgifter i kroppens olika celler. Det vi nu känner till är ordningen av de flesta byggstenarna i DNA (den kemiska substans som utgör det genetiska materialet). Därifrån är det dock fortfarande en lång väg att gå tills denna kunskap kan användas i kliniskt och terapeutiskt syfte. I varje cell finns tusentals olika proteiner (kodade av DNA) som får cellen att fungera på ett visst sätt. För mer än hälften av de gener som sekvenserats, vet vi idag inte vad för protein de kodar för och känner därför inte heller till deras roll i cellerna. Forskarnas horisont har flyttats allt längre i fjärran.

Datorer behövs för att kartlägga tusentals proteiner
Med elektrofores i kombination med gelfiltrering, två analysmetoder som uppfunnits av biokemister på Uppsala universitet, kan man separera mängder av olika proteiner ur cellerna. Men utvärderingen har hittills varit mödosam och tidskrävande. Här krävs nu användning av datorteknik för att komma någon vart inom rimlig tid. Detta nya forskningsområde kallas "bioinformatik". Arbetet med att lösa proteinernas gåtor heter med ett nytt engelsk ord "Proteomics".
Här kommer den israeliska firman Compugen Ltd. in i bilden. Den har specialiserat sig inom dessa nya områden där biologi, fysikalisk kemi och datorteknik möts. Utan datorer vore den stora mängd information som samlas med de nya molekylär-biologiska teknikerna för analys av både gensekvenser och proteinsekvenser otillgänglig.
Compugen har specialiserat sig på att utveckla mjukvara för olika applikationer inom bioinformatiken som ger forskarna svar upp till tio gånger snabbare än förut. Därmed rycker hoppet att finna orsakerna till många svåra genetiska sjukdomar närmare. Man hoppas kunna lära sig mer om exempelvis en ärftlig blodsjukdom som heter "sickle cell" anemi, om Downs syndrom (mongolism), muskulär dystrofi, cystisk fibros, Huntingtons sjukdom (danssjuka) och om Tay Sachs (en ämnesomsättningssjukdom).

Cellen är ett komplicerat nätverk
Varje cell utgör ett nätverk av reaktioner mellan de olika proteinerna. Varje celltyp (muskel, nerv, hud, ben, blod mm) behöver bara en del av alla de proteiner som potentiellt kan kodas av generna. En uppsjö av olika signaler, som vi bara börjat förstå, reglerar vilka gener som är aktiva eller inaktiva. Som en parentes kan nämnas att forskning på signaler mellan hjärnceller belönades med årets Nobelpris i medicin. För att få en bättre förståelse för hur de olika cellerna verkar räcker det inte med att känna till den genetiska koden, ty det som verkligen sker i cellen beror på vilka proteiner som bildas, vilken form de antagit, i vilka mängder de finns och vad de har för funktion under förevarande miljöbetingelser.

Software för "proteom" analys
För att få kunskap om vilka proteiner som är närvarande i en viss cell under specifika betingelser, extraheras samtliga proteiner (proteomet) och separeras med hjälp av starka elektriska fält (elektrofores) för att erhålla så många separerade proteiner som möjligt. Tekniken är fortfarande inte helt pålitlig, och en mängd faktorer påverkar slutresultatet. För att normalisera experimenten har Compugen utvecklat ett sofistikerat program som möjliggör jämförelser av resultaten från olika betingelser och olika experiment. Detta unika program förenklar vägen till att få fram terapeutiska metoder för behandling av genetiska åkommor. Det ger även möjlighet att snabbare tyda och tolka all den information som vi fått fram med sekvenserna för människans gener.

moramital
zeevsmilansky
Compugen Ltd. i Tel Aviv startades 1993 av tre forskare som arbetat i det israeliska försvaret. Det leds idag av en matematiker tillika fysiker, dr Mor Amital, som tidigare arbetat inom datatekniken bl.a. med röstigenkänning. Den forskare som i Compugen har tagit fram de nya Z3-systemen för proteomanalys heter dr Zeev Smilansky. Compugen har idag 132 anställda varav 110 i Israel. Av dessa arbetar 97 med forskning och utveckling. Företaget, som är noterat på NASDAQ-börsen i New York, säljer sin programvara och sina analyssystem till världens stora läkemedelstillverkare och hjälper dem därmed att snabbare ta fram nya skräddarsydda mediciner. Mer om Compugen Ltd. finns på www.cgen.com/



Textlänkar
Till nästa artikel (i detta nummer)
Till föregående artikel (i detta nummer)
Till framsidan
Till arkivet



© Detta material är skyddat av lagen om upphovsrätt. Eftertryck eller annan kopiering förbjuden.