Vi har förtydligat hur vi behandlar personuppgifter och cookies.

Läs mer

En utskrift från Dagens Nyheter, 2019-10-23 07:21

Artikelns ursprungsadress: https://www.dn.se/nyheter/vetenskap/amina-manzoor-som-en-bonus-har-vi-fatt-nya-strategier-mot-cancer/

Vetenskap

Amina Manzoor: Som en bonus har vi fått nya strategier mot cancer

Bild 1 av 4 Nobelkommitténs Thomas Perlmann presenterar Nobelpriset i fysiologi eller medicin som tilldelas William G. Kaelin, Jr Sir Peter J. Ratcliffe och Gregg L. Semenza.
Foto: Pontus Lundahl/TT
Bild 2 av 4 Peter Ratcliffe.
Foto: University of Oxford via AFP
Bild 3 av 4 William G. Kaelin.
Foto: Josh Reynolds/AP
Bild 4 av 4 Gregg L. Semenza.
Foto: Will Kirk/Johns Hopkins Medecine/AFP

Kunskapen om hur cellerna anpassar sig efter varierande syrenivåer har inte bara lett till ökad förståelse om en livsviktig fysiologisk process utan också gett nya möjligheter att behandla bland annat blodbrist och cancer.

Under ett hårt träningspass, uppe på höga höjder och vid sår då blodtillförseln begränsas. Syrenivåerna kan förändras både lokalt i kroppen och i atmosfären och då måste kroppen snabbt anpassa sig. Årets Nobelpris i fysiologi eller medicin handlar om den mekanism som gör att cellerna känner av och kan anpassa sig efter tillgången på syre.

Det har länge varit känt att cellerna behöver syre för att kunna omvandla näringsämnen till användbar energi. Men hur de anpassar sig efter varierande syrenivåer var okänt fram tills dess att Gregg Semenza, Peter Ratcliffe och William Kaelin gjorde sina upptäckter. 

Utan den här funktionen hade vi inte kunnat bo över hela jordklotet, eftersom syrenivåerna varierar så mycket mellan olika platser.

Somliga Nobelpristagare har samarbetat. Men det har inte Gregg Semenza, Peter Ratcliffe och William Kaelin gjort, de har forskat parallellt och alla bidragit med olika delar.

Gregg Semenza studerade hormonet erytropoetin, EPO. Det ökar nybildningen av blodkroppar och ökar i kroppen vid låga syrenivåer, hypoxi. Med försök på möss kunde han visa vad som behövdes för att aktivera EPO vid hypoxi. Han hittade också ett proteinkomplex som var centralt i den här mekanismen, som han kallade HIF, hypoxia-inducible factor. 

Peter Ratcliffe studerade också EPO. Han kunde visa att mekanismen fanns i flera vävnader, inte bara i de celler som normalt tillverkar EPO. 

William Kaelin studerade däremot den genetiska von Hippel-Lindaus sjukdom, som ökar risken för cancer. Han hittade en gen, VHL, som var viktig vid syreregleringen i cellerna.

Tillsammans kunde Semenzas, Ratcliffes och Kaelins upptäckter förklara mekanismerna bakom cellernas förmåga att anpassa sig till förändrade syrenivåer.

 

Det visade sig att HIF-proteinet produceras hela tiden. Vid normala syrenivåer bryts proteinet ned genom syret i blodet tack vare VHL. Men vid syrebrist i cellerna blockeras nedbrytningen och stora mängder HIF byggs upp. Då kan HIF säga till generna att slås på eller stängas av för att anpassas till den minskade mängden syre. 

Eftersom produktionen pågår hela tiden kan omställningen ske blixtsnabbt. Nobelkommitténs sekreterare Thomas Perlmann kallade det för en ”elegant switch-mekanism”. Peter Ratcliffe och William Kaelin upptäckte switch-mekanismen samtidigt, oberoende av varandra, och deras artiklar publicerades bredvid varandra i samma nummer av tidskriften Science.

Det här systemet är till exempel viktigt vid träning, då det uppstår syrebrist i muskeln. Då sätter mekanismerna igång för att anpassa ämnesomsättningen till syrefattiga förhållanden. Systemet har också betydelse vid bland annat blodkärlsbildning, immunsystemet och under fosterutvecklingen, bland annat för fostrets blodkärlsbildning och utvecklingen av moderkakan.

Men även cancerceller utnyttjar systemet för att öka blodtillförseln och få tumörerna att växa mer effektivt. 

I dag vet vi att fler än 300 gener direkt påverkas av HIF, många är involverade i metabolism och blodkärlsbildningen.

Förra året belönades forskning om hur en bromsmekanism i immunsystemet kan användas för att angripa cancer. Årets Nobelpris handlar istället om grundforskning, som ökar förståelsen om fundamentala fysiologiska funktioner. Det är ett klassiskt pris i fysiologi, inte medicin (det heter ju faktiskt Nobelpriset i fysiologi eller medicin).

Nobelpristagarnas forskning har dock lett till nya strategier för att behandla bland annat blodbrist och cancer genom att antingen aktivera eller blockera den här mekanismen. Ett exempel är vid kronisk njursvikt. Då är produktionen av proteinet EPO sänkt, vilket i sin tur minskar nybildningen av röda blodkroppar. Det finns redan ett godkänt läkemedel i Kina och fler är under utveckling, och lär inom inte allt för lång tid dyka upp även i Europa.

Även om William Kaelin, Peter Ratcliffe och Gregg Semenza kanske inte var favorittippade fick de för tre år sedan världens näst finaste medicinpris, Laskerpriset. Många Laskerpristagare har senare fått Nobelpriset.

Årets Nobelpris i fysiologi eller medicin är precis ett sådant som Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet verkar älska; forskning som har gett oss ökade kunskaper om viktiga processer i kroppen. Men som en bonus har vi också fått nya sätt att angripa allvarliga sjukdomar som cancer och blodbrist.