DNA-strukturen 50 år: En revolusjon for vitenskapen
Fredag 25.april var det 50 år siden DNA-strukturen ble publisert i tidsskriftet Nature. Denne store vitenskapelige oppdagelsen er blant annet av uvurderlig betydning for bedre medisinske diagnoser og behandling av kreft og psykiske lidelser.
Da fysikeren James Watson og biokjemikeren Francis Crick presenterte sin modell av DNA-strukturen i 1953, var det et resultat av mange forskeres arbeid med ett av biologiens store spørsmål: Hva består arvestoffet vårt av?
Menneskelig genom sekvensert
Deoksyribonukleinsyre (DNA) er altså det molekylet som er bærer av den genetiske informasjonen i cellene våre. DNA-molekylene er bygget opp av tre kjemiske bestanddeler. Enheten base-sukker-fosfat kalles nukleotider, og DNA-molekylene består av to nukleotid-kjeder tvunnet om hverandre. DNA-lengder blir ofte målt i antall basepar og menneskets genom inneholder ca. tre milliarder slike.
Nylig erklærte eksperter at det menneskelige genom (alt arvestoffet i en celle) for å være ferdig sekvensert, femti år etter at modellen av DNA-strukturen ble publisert. DNA-analyser er nå blitt et vanlig verktøy innen for eksempel medisin, og man har funnet frem til metoder for å karakterisere, endre og gjøre bruk av gener og DNA.
Genteknologi har gjort det mulig å fremstille viktig menneskelige protein som insulin og veksthormoner, og en mengde arvelige sykdommer er blitt identifisert. Mange av disse er imidlertid svært sjeldne, og det gjenstår fremdeles mye arbeid når det gjelder å forstå mer komplekse sykdommer, som for eksempel kreft og psykiske lidelser.
Genetisk variasjon og manisk-depressiv sinnslidelse
Det har lenge vært en utbredt aksept for at psykiske lidelser som schizofreni og manisk-depressive sinnslidelser er genetisk arvelige. Dette bekreftes blant annet av familiestudier. Omlag én prosent av befolkningen i den vestlige verden rammes, og selv om man har funnet frem til en medisinsk behandling som virker godt for mange, er det likevel er stor del som sliter med plagsomme eller alvorlige bivirkninger. I noen tilfeller vil ikke pasienten merke noen virkning av medisinen i det hele tatt. På Senter for medisinsk genetikk og molekylærmedisin på Haukeland Sykehus arbeider Dr. Einar Martens forskningsgruppe for biologisk psykiatri med å finne genetiske forklaringer på hvorfor noen blir syke, og hvordan man skal kunne forutse om medisinen vil virke eller ikke.
I den siste tiden har forskningen til gruppen vært konsentrert om legemiddelet Litium som brukes i behandlingen av manisk- depressiv sinnslidelse. Mindre enn halvparten av pasientene har full effekt av medikamentet.
Trenger mer forskning
Gry Sjøholt har studert ulike gener som fungerer i et litiumregulert signalsystem i nervecellene. På kromosom 18 har man funnet IMPA2-genet, som koder for et enzym med en reaktivitet som påvirkes av litium. Dette området er også tidligere blitt pekt på som en mulig lokalisering for ett eller flere sårbarhetsgener for manisk-depressiv sinnslidelse og schizofreni.
– Da vi gjorde DNA-analyser av manisk-depressive og sammenlignet dem med friske, fant vi en variant av IMPA2-genet som oftere ble nedarvet til de som har denne lidelsen. Det var en sammenheng mellom den genetiske variasjonen og sykdommen i begge disse nasjonale gruppene, men når vi så på hvem som responderte på litium kunne vi ikke spore noen forbindelser, sier Sjøholt, som understreker at det norske materialet var svært lite og at man foreløpig bare snakker om indikasjoner.
– Det må forskes mer på hvilken biologisk funksjon denne DNA-variasjonen har. Man må også studere nærmere det proteinet som genet koder for, mener Sjøholt, som snart går inn i en post.doc-stilling ved Institutt for indremedisin hvor andre proteiner og kreft vil stå i fokus.
– Når man nå sier at det humane genom er sekvensert, betyr nok det at arbeidet med å finne frem til de genetiske variasjonene og kartlegge forholdet mellom disse og ulike sykdommer, vil skyte fart, sier Sjøholt.