Mask och människor har besläktade Gener

Titta på den lilla rundmasken nedan ­ Caenorhabditis elegans! Känner ni någon släktskap? Inte det Men professor Robert Horvitz, känd genforskare i USA, har upptäckt att vissa av människans och rundmaskens gener är mycket lika varandra. Forskningen om gener som styr celldöd hos C. elegans kan kanske ge nyckeln till svåra neurologiska sjukdomar hos människan!

Robert Horvitz höll årets Segerfalkföreläsning och berättade då om sin forskning kring programmerad celldöd hos den lilla rundmasken. C.elegans är egentligen en nematod, dvs den lever i jorden. Den är bara ca 1 mm lång och varenda en av dess 859 celler är kända av forskarna.

­ Den har 302 nervceller som fördelas på 118 olika typer. Som en jämförelse kan nämnas att människan har ca 10 miljarder nervceller och de flesta insekter har omkring en miljon, säger Robert Horvitz.

Sen berättar han med en glimt i ögat att manliga exemplar av C.elegans har något fler nervceller eftersom naturen har utrustat dem med två hjärnor ­ en på det vanliga stället och en som placerats i närheten av könskörtlarna. Den upplysningen framkallar alltid ett är-det-inte-det-jag-alltid-har-trott-leende hos kvinnliga åhörare.

Genomskinlig forskning

­ C.elegans är genomskinlig och det underlättar våra studier. Vi kan döda en cell i taget och se hur det påverkar funktionen hos andra celler. Nu vet vi vilken funktion varje cell har och vi vet också precis hur de olika nervkretsarna är kopplade till varandra.

Robert Horviz blev intressserad av nematoden när han höll på med utvecklingsbiologi.

­ Vi ville veta hur cellerna differentieras och lyckades beskriva hela utvecklingskedjan hos C.elegans. Vi blev förvånade när vi fann att det utvecklas fler celler än vad som faktiskt behövs. Förloppet är exakt detsamma varje gång ­ 131 celler stämplas som onödiga och utsätts för programmerad celldöd. Den här processen finns hos många djur. Varför naturen slösar på det här sättet förstår vi inte riktigt ännu. Men programmerad celldöd är en fundamental princip som är intressant både för biologer och medicinare. Cancerceller kan t. ex. bero på att det normala celldödsprogrammet inte fungerar. Andra sjukdomar, t ex Parkinson och Alzheimer, kan bero på att gener som ska skydda cellerna för dödsprogrammet, är defekta.

Nio gener i dödsprogram

Robert Horvitz och hans forskarlag vet nu att sammanlagt nio gener hos C.elegans är involverade den programmerade celldöden och att det är cellerna själva som utlöser programmet. Andra gener kontrollerar vilka celler som ska dö och när det ska ske.

­ Vissa av generna är mycket lika generna hos människa. Vi har ersatt en av celldödsgenerna hos C.elegans med en motsvarande gen från människa och den fungerade.Vi vet också att ett byte i motsatt riktning fungerar.

En av generna hos C.elegans som skyddar mot celldöd är strukturellt och funktionellt lik en gen hos människan som ger upphov till cancer, speciellt lymfom, om det blir fel i kontrollsystemet.

Den genetiska likheten mellan C.elegans och människa har lett Robert Horvitz in på ett neurovetenskapligt forskningsområde. Han är knuten till Massachusetts Universitetssjukhus där han samlar in och studerar gener från familjer med en ärftlig form av den fruktade sjukdomen ALS. Den beror på att celldödsprogrammet hos vissa nervceller löper amok och därmed förlorar patienten allt fler funktioner.

Grundat företag

­ Jag står på ett tredje ben också, säger Robert Horvitz entusiastiskt. Vid sidan av forskningen om C.elegans och ALS-studierna har han startat två företag. Inte för inte inledde han sin akademiska karriär med en examen i matematik och ekonomi. Det gäller att försöka utnyttja de biologiska upptäckterna till att utveckla läkemedel mot programmerad celldöd som går ur kontroll. Han har en intressant substans ­ ett protein som kan blockera ett enzym som medverkar i cellers självmord.

­ Programmerad celldöd verkar vara en process som bevarats genom evolutionen och som fungerar på i princip samma sätt hos djur och människa. Det kan hjälpa oss att hitta medel att förhindra sådan celldöd som orsakar svåra sjukdomar hos människor.

C. elegans var den andra organismen vars hela genom är kartlagt ­ den har 19.099 gener och Robert Horvitz laboratorium har kommit med viktiga bidrag. Den lilla rundmasken är för övrigt ett idealiskt försöksdjur. Den tar liten plats ­ ett par hundra tusen exemplar kan odlas samtidigt ­ och förökar sig med en takt av två generationer i veckan. Robert Horvitz uppskattar antalet maskar i sitt laboratorium vid ett och samma tillfälle till ca en miljard. Dessutom har han 12.000 olika specifika kartlagda muterade varianter i frysen! Och djurrättsaktivister engagerar sig inte i C. elegans.

SOLVEIG STÅHL