Celler og molekyler – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Forskning > Styrkeområder > Tværgående styrkeområder > Sundhed og livsstil > Celler og molekyler

Væsentlige forskningsresultater vedr. forståelse af sygdom på cellulært og molekylært niveau

Grundlæggende viden om celler, deres forskellighed og måden, de kommunikerer med hinanden på, er nødvendig for at forstå, hvad der sker, når vi bliver syge. I disse år vokser vores forståelse af sygdomme og deres opståen på cellulært og molekylært niveau med eksplosiv hast. Det gælder især viden om genetiske komponenter, hvor den nyeste udvikling inden for genomsekventering har gjort det muligt at stille og besvare helt nye spørgsmål. Men også den øgede forståelse af kommunikations-netværk i og mellem celler åbner helt nye veje mod behandling og forebyggelse af sygdomme. På Københavns Universitet arbejder stærke grundforskningsmiljøer på at afkode og forstå mekanismerne bag sygdomme som fx diabetes, kræft og malaria. Herunder kan du se eksempler på den nye viden, forskerne allerede har fundet frem til.  

Forskere kortlægger vores vej til sygdom

Forskerne bruger en helt ny “big data” strategi til at analysere det tidslige forløb i de sygdomme, man kan få gennem livet. Ved brug af de danske sundhedsdata analyserer de sygdomsforløb for mere end 6 millioner danskere. Derved kan de koge mere end 6 millioner forløb ned til de 1200 mest ”befærdede” færdselsårer af sygdomme, der følger hinanden over tid. Mange færdselsårer deler sig, fordi patientgrupper med forskellig forhistorie, udvikler forskellige sygdomme efter de har fået en diagnose. Perspektivet er at bruge genom-data og andre biomarkører til at forudsige, hvilken retning en patient vil bevæge sig i fremover. På den måde kan man bedre forudsige og forebygge sygdomme, der endnu ikke kan detekteres.

Jensen AB, Moseley PL, Oprea TI, Ellesøe SG, Eriksson R, Schmock H, Jensen PB, Jensen LJ, Brunak S. (2014) Temporal disease trajectories condensed from population-wide registry data covering 6.2 million patients. Nature Commun.

light microscopy of a paraffin embedded mouse islet; labels: insulin green, glucagon red, nuclei blueUdvikling af insulin-producerende betaceller

Insulin er et hormon, der bliver produceret af de såkaldte betaceller i bugspytkirtlen. Hos mennesker med type 1-diabetes ødelægges betacellerne af patientens eget immunsystem. Visionen er derfor at udvikle insulinproducerende betaceller. Det kræver, at man forstår de mekanismer, der styrer dannelsen af betaceller. Forskerne fra DanStem har vist, at det såkaldte Notch-signals evne til først at hæmme og derefter stimulere dannelsen af hormonproducerende celler, er vigtigt for at styre udviklingen af betacellerne.

Forskere knækker genetisk kode for diabetes i Grønland

Den grønlandske befolkning har gennem de seneste 25 år oplevet en øget forekomst af type 2- diabetes. Nye genetiske analyser af blodprøver fra 5.000 grønlændernes viser, at en genetisk variant i den Grønlands befolkning markant øger risikoen for at udvikle type 2-diabetes. Genvarianten findes kun hos grønlændere, og forklarer 15 procent af landets diabetestilfælde. Det drejer sig en variation af genet TBC1D4, der har betydning for muskelcellers evne til at optage sukker. Bærere af den pågældende genvariant kan ikke optage sukker i muskulaturen, når de efter et måltid har forhøjede glukoseniveauer i blodet. Resultaterne kan bruges til at forbedre forebyggelses- og behandlingsmuligheder for personer, der er i en genetisk risikozone.  

Stamceller

Flere kræftformer kan skyldes syge stamceller

Opdagelserne af flere og flere af de celler, som vedligeholder væv og organer livet igennem (stamcellerne), giver helt nye perspektiver for behandlingen af sygdomme. For at kunne finde nye behandlingsprincipper skal man kunne sammenligne kræftceller med deres normale ophav (cell-of-origin). Dette kan kun lade sig gøre, hvis man opnår en tilstrækkeligt forståelse for organets normale cellulære hierarki. Væsentlige og meget lovende nye 'drug targets' drejer sig om milkromiljøets betydning for tumorvækst og metastasering herunder især signaleringsveje og glycosylering.

Nye mål for kræftbehandling

Mikrotubuli er strukturer bestående af proteinet tubulin, som spiller en central rolle i dannelsen af det såkaldte tentrådsapparat under celledeling. Kromosomal ustabilitet og afvigelser i antallet af kromosomer på grund af defekter i tentrådsapparatet er de mest almindelige årsager til udvikling af tumorer. Hidtil har en af de mest effektive strategier til behandling af kræft været at ramme mikrotubuli i tentrådsapparatet, og tubulin er til dato det mest effektfulde mål i kræftbehandling. Et nyt studie foreslår andre struktur – og bindingssteder på tubulin end de hidtil kendte og ved at udforske nye stoffer og strategier, kan det på sigt give mere effektive behandlinger af kræft.

Mortuza GB, Cavazza T, Garcia-Mayoral MF, Hermida D, Peset I, Pedrero JG, Merino N, Blanco FJ, Lyngsø J, Bruix M, Pedersen JS, Vernos I, Montoya G (2014) XTACC3-XMAP215 association reveals an asymmetric interaction promoting microtubule elongation. Nature Communications.

Blodposer hænger på et stativ

Omdannelse af alt slags blod til blodtype 0

Forskellen på blodtype A, B og 0 er et bestemt kulhydrat, nemlig et sukkerstof, der sidder på de røde blodceller. Ved en blodtransfusion eller organtransplantation er det vigtigt at sikre, at donor og modtager har samme blodtype, ellers kan folk dø. 0'erne mangler en sukker, A'erne har én type sukker, B'erne en anden, og AB'erne har begge slags. Mangler man en bestemt sukker, så har man antistoffer mod den. Forskere fra Copenhagen Center for Glycomics har fundet de gener, der bestemmer folks blodtype, og har udviklet enzymer, der fjerner blodtype-sukkeret. Det er derfor i dag muligt at lave alle slags blod om til blodtype 0, som alle kan tåle ved en transfusion.

Dopamin, belønning og kokain

Dopamin er et af hjernen vigtigste signalstoffer og styrer vores motivation til at opnå en belønning. Mængden af dopamin i hjernens synapser styres af et særligt protein, dopamintransporteren, som transporterer dopamin tilbage ind i nervecellen. Stoffer som kokain og amfetamin virker ved at blokere dopamintransporteren. Detaljeret indsigt i, hvordan kokain på molekylært niveau blokerer dopamintransporteren, har givet nye ideer til, hvordan man måske kan behandle kokainmisbrug. Ny forskning har også vist, at en særlig familie af ’stilladsproteiner’ (PDZ domæne proteiner) har en overraskende vigtig betydning for dopamintransporterens tilstedeværelse i synapsen. Denne indsigt kan bl.a. bruges til bedre at forstå sygdomme, hvor ændringer i dopaminbalancen er af væsentlig betydning som fx ved skizofreni, ADHD og Parkinson’s syge.

Både A- og D-vitaminer er vigtige for et velfungerende immunsystem. Billedet viser et glas vitaminpiller.Vitaminer til immunsystemet

Både A- og D-vitamin er vigtige for et velfungerende immunsystem. Ny forskning viser, hvordan disse vitaminer påvirker immunsystemet.

 

Kvinde kigger på termometer og holder sig selv på panden.Én vaccine mod influenzavirus

Cirka hvert andet år oplever vi en influenzaepidemi, der ud over at koste samfundet penge i tabte arbejdsdage også er forbundet med en klar overdødelighed, især i den ældre del af befolkningen. I dag kan vi vaccinere mod influenza, men vaccinerne skal tilpasses næsten hvert år, fordi virus ændrer sig. Visse egenskaber ved influenzavirus er imidlertid meget stabile, og ved at rette en vaccine mod sådanne antigener, kan vi formentlig udvikle en vaccination, der holder mange år.

Blodprøve i forbindelse med hepatitisUdvikling af nye kultursystemer til dyrkning af hepatitis C virus

Der er cirka 170 millioner mennesker med hepatitis C, og hvert år dør cirka 500.000 af følgesygdomme. Det er afgørende for udviklingen af lægemidler og vaccineudvikling at kunne dyrke hepatitis C varianter i celler i laboratoriet.  Forskerne har identificeret unikke mutationer, der har muliggjort dette for adskillige hepatitis C varianter.

Bakteriel biofilm på et kunstigt knæ, der er fjernet igen.Kroniske infektioner og biofilm

Dannelsen af bakterielle biofilm er en hyppig årsag til kroniske infektioner og er uhyre vanskelige at behandle med almindelig antibiotika. Biofilm er ansvarlig for infektioner på fx kunstige hjerteklapper, knæ- og hofteproteser, og på medicinsk udstyr som fx katetre. Nye typer 'antibiotika', som stoffet ajoene fra hvidløg, har vist sig at hæmme bakteriernes kommunikationssytem (quorum sensing), så værtsorganismens forsvarssystemer kan eliminere de bakterielle biofilm.

Malriamyg (Anopehles Gambiae). Foto: James Gathamy. Identifikation af parasit proteiner, der forårsager livstruende malaria

Hvert år dør cirka en million børn af malaria, og cirka 20 millioner har alvorlige malariatilfælde. Der registreres årligt flere hundrede millioner tilfælde af malaria, så det er langt fra alle malariatilfælde, der er livstruende. Forskerne har nu identificeret de proteiner, der er ansvarlige for, at nogle malariatilfælde får et alvorligt forløb. Alvorlige malariatilfælde udvikles, når en variant af malaria parasit proteinet det såkaldte PfEMP1 binder sig til et protein på karvæggen, kaldet EPCR. Interaktionen udløser en uhensigtsmæssig betændelsesreaktion, som er ansvarlig for symptomerne. Forskerne har beskrevet interaktionen i detaljer, og den viden kan anvendes til at udvikle en vaccine mod alvorlig malaria hos børn.