Ældste kendte molekyle overrasker. Det kan føre til nye vigtige behandlinger

Menneskekroppen består af mange billioner celler. 60 procent af den energi, der bliver brugt i en celle, går til en helt bestemt molekylær maskine i kroppen, der sørger for at lave proteiner, som er en af kroppens vigtigste byggesten.

Den molekylære maskine hedder et ribosom. Ribosomets opgave er at lave proteiner ud fra en kopi af den genetiske kode i arvemassen. Denne kopi kaldes mRNA. Indtil nu har forskerne troet, at ribosomet udførte den samme slags arbejde med alle mRNA, en form for bestillingsarbejde, som den ikke selv regulerede. Nu har forskere fra Københavns Universitet opdaget, at det faktisk slet ikke er tilfældet.

”Man har længe vidst, at der findes forskellige slags ribosomer. Men man er gået ud fra, at uanset hvilket mRNA man giver ribosomet, laver de et protein. Men vores resultater tyder på, at forskellige typer af ribosomer laver bestemte proteiner,” siger Anders H. Lund, der er professor på Biotech Research and Innovation Centre ved Københavns Universitet.

Hele udgangspunktet for den nye opdagelse var, da Anders H. Lund og hans kolleger fandt ud af, at kræftceller har andre ribosomer end andre celler.

”Hvorfor har de det? Måske er det, fordi de skal bruge nogle andre proteiner for at kunne vokse, lave metastaser eller anden udvikling. Det fik os til at spekulere i, hvorfor der findes forskellige typer ribosomer, og hvorfor det er vigtigt for kroppens almindelige udvikling,” siger Anders H. Lund.

Studiet, der blev udført i et internationalt samarbejde med adjunkt Sophia Häfner som førsteforfatter, er lavet i både musehjerner og stamceller fra mennesker. Ifølge Anders H. Lund er der derfor god mulighed for, at resultaterne gør sig gældende i mange former for liv.

En lille ændring med stor betydning

Forskerne startede med at undersøge hjerner fra mus helt fra fosterstadiet og frem. De fandt, at hjernens ribosomer ændrede sig gennem udviklingen, hvilket tyder på, at ribosomændringer er nødvendige for den almindelige udvikling.

For at undersøge om det også gælder for mennesker, brugte forskerne menneske-stamceller, der kan differentieres til mange af de forskellige celletyper et menneske indeholder.

”Vi fik cellerne til at differencerne sig til forskellige celletyper af og fulgte dem i udviklingen. Så undersøgte vi, om ribosomerne havde ændret sig, og det kunne vi se, at de gjorde,” siger Anders H. Lund.

Ribosomerne har et bestemt mønster med 114 små kemiske modifikationer. Det er de modifikationer, som ændrer sig under celledifferentiering, og som forskerne mener, kan danne en slags kode, der afgør hvilke proteiner ribosomet laver.

”Hvis vi fjerner en enkelt modifikation og differentierer stamceller til nerveceller, så laver ribosomet i stedet andre typer af nerveceller end normalt. Så hvordan ribosomet ser ud, har betydning for, hvad cellerne kan blive til over tid,” siger Anders H. Lund og tilføjer:

”På den måde har vi vist, at ribosomet ikke bare er en passiv ”oversætter” af mRNA til protein, men har en aktiv, regulerende funktion.”

Bedre behandlinger i fremtiden

Lige nu er der allerede meget forskning i stamceller, der handler om, hvordan man laver bestemte typer af celler, for eksempel nerveceller. Derfor er den nye viden vigtig for at forstå, hvordan kroppens celler udvikles. Og så kan det tilmed gøre, at vi i fremtiden kan blive bedre til at lave nye behandlinger.

”Vores resultater tyder på, at vi måske kan komme ind og styre den proces bedre, fordi vi nu ved mere om, hvad der regulerer, hvilke proteiner der bliver lavet. Men også hvilke biologiske processer, der er vigtige for udviklingen af specifikke celletyper. Det kan måske bruges til regenerativ medicin,” siger Anders H. Lund.

Regenerativ medicin er behandlinger, hvor der indsættes raske celler i patienter, der kan hjælpe med at genskabe en normal funktion i kroppen. Det kan være medicin mod sygdomme som diabetes eller Parkinsons sygdom.

I fremtiden kan resultaterne måske også give bedre behandlinger mod kræft.

”Det hele startede jo ved at vi så, at ribosomerne så anderledes ud i kræftceller, end i raske celler. Når ribosomerne er anderledes, kan vi måske få et stof til at binde sig til og måske inhibere, altså lamme, nogle af de ribosomer, der er mange af i kræftceller. Det kunne give nogle nye behandlingsmuligheder,” siger Anders H. Lund.

Studiet er udgivet i Developmental Cell.