Forskere fjerner gærcelles sexlyst og gør den til cannabis-sporhund
En gærcelle er en simpel organisme, der kun foretager sig to ting i livet: Den æder og forplanter sig. Men nu har forskere fra Institut for Plante- og Miljøvidenskab på Københavns Universitet udstyret gærceller fra almindeligt bagergær med en ny funktion.
Forskerne har nemlig erstattet gærcellens sexlyst med en smags- og lugtesans, der gør den i stand til at opfange de aktive stoffer i cannabis, som kaldes cannabinoider. Samtidig har forskerne ved hjælp af lysende signalstoffer fået gærcellen til at blive rød eller lyse op, når den opdager cannabinoiderne. Studiet er udgivet i Nature Communications.
”Vi har lavet en levende sensor ud af gærcellen, som nu kan sanse cannabinoider eller andre molekyler, der har samme funktion som cannabinoider. Biosensoren kan bl.a. bruges til at lede efter nye stoffer, der har de samme egenskaber som cannabinoider og dermed demokratisere udviklingen af medicin, så flere end bare medicinalfirmaerne er i stand til at opdage nye stoffer,” siger professor Sotirios Kampranis fra Institut for Plante- og Miljøvidenskab ved Københavns Universitet, som har stået i spidsen for forskningen.Professor Sotirios Kampranis. Foto: Emil Blangstrup Toft
Bliver rød og lyser når den sanser cannabinoider
Mennesker smager og lugter ved hjælp af hundredvis af forskellige såkaldte GPCR’er (G-protein-koblede receptorer). I næsen alene er 400 forskellige GPCR’ere ansvarlige for, at vi kan opfange og skelne mellem eksempelvis duften af roser og friskbagte boller, der begge aktiverer forskellige GPCR’ere, som efterfølgende sender et signal videre til hjernen.
Sotirios Kampranis har sammen med sine forskerkolleger byttet den GPCR, som gærceller bruger til at sanse det modsatte køn i omgivelserne, ud med den GPCR som vi mennesker bruger til at genkende cannabinoider. Samtidig har forskerne tilføjet et sæt nye gener i gærcellens arvemateriale, så den ved hjælp af et farvepigment bliver rød eller lyser op, som en lygte, når den sanser cannabinoider i omgivelserne.
”Gærcellen sender nu et klart signal videre, når der er cannabinoider i dens omgivelser. Det gør os i stand til at screene tusindvis af planter for stoffer med et terapeutisk potentiale, og vi kan også undersøge, om folk er på stoffer, eller om nogen forsøger at smugle ulovlige cannabinoider eller ’designer drugs’ gennem lufthavnskontrollen,” forklarer professor Sotirios Kampranis.
Opdagede fire nye stoffer på en dag
Cannabinoider findes naturligt i vores kroppe i det, der kaldes det endocannabinoide system. Systemet har bl.a. betydning for vores appetit, humør og smertelinddring. Netop derfor valgte forskerne at indkode gærcellen med evnen til at finde cannabinoider, men det kunne i princippet også have været opioider eller andre grupper af stoffer, som også kan bruges i medicinsk sammenhæng.
At gærcellen faktisk kan finde nye stoffer, hersker der ingen tvivl om. For ved de indledende tests satte forskerne gærcellen til at undersøge 1600 tilfældige stoffer fra en stor database over kemiske stoffer, som Københavns Universitet råder over, og her var der hurtigt bid.
”På en enkelt dag fandt gærcellen fire uopdagede stoffer, som aldrig før var blevet forbundet med antiinflammatoriske egenskaber eller smertelindring, men som potentielt kunne bruges til det,” siger Sotirios Kampranis.
Når medicinalfirmaerne i dag leder efter ny medicin, er det ved hjælp af højtavanceret robot- og laboratorieudstyr, som universiteter og andre ikke-kommercielle institutioner aldrig kommer i nærheden af på grund af økonomi. Men at forskerne nu har udviklet et nyt alternativ, kan gøre flere i stand til at lede efter gavnlige stoffer i naturen.
”Det er en crowdsourcing-tilgang, hvor mindre laboratorier kan finde flere nye potentielle stoffer til medicin. Jeg ser det ikke som en konkurrence med medicinalselskaberne - nærmere som noget, der kan skabe en synergi mellem uafhængige spillere i den videnskabelige verden og medicinalindustrien,” siger Sotirios Kampranis.
Gadget på telefonen kan finde narko
Forskerne har også udviklet en transportabel plastikdims med en gærcelle-biosensor indeni. Nede i plastikdimsen kan man så lægge fx plantemateriale, spyt, urin, blod eller materiale fra en kuffert, som man gerne vil have gærcellen til at teste.
Anordningen bruger mobiltelefonens kamera til at se, om gærcellerne lyser op, og det tager blot 15 minutter at få et svar. Og den applikation kan måske hjælpe politiet m.fl. med at opspore narko i lufthavne eller udføre tests.
”Vi kan teste for både naturlige cannabinoider samt designer-drugs, der er kemiske stoffer med meget anderledes strukturer, men med samme effekt som cannabinoider. Vi kunne i princippet også ændre på gærcellen, så den kunne opfange opioider, som fx morfin, fentanyl og oxycodon,” siger Sotirios Kampranis.
Anordningen kan 3D-printes eller sammensættes fra materialer, som kan nemt fås online og forskerne arbejder lige nu på at gøre testværktøjet gratis tilgængeligt for så mange som muligt, men samtidig være i stand at bevare en form for kontrol, så værktøjet kan vedligeholdes og videreudvikles.
Billeder
Links
Information om Københavns Universitet - Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Bülowsvej 17
1870 Frederiksberg C
35 33 28 28https://science.ku.dk/
Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet på Københavns Universitet – SCIENCE – er landets største naturvidenskabelige forsknings- og uddannelsesinstitution.
Fakultetets væsentligste opgave er at bidrage til løsning af de store udfordringer, som vi står overfor i en verden under hastig forandring med øget pres på bl.a. naturressourcer og markante klimaforandringer - både nationalt og globalt.
Følg pressemeddelelser fra Københavns Universitet - Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Københavns Universitet - Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Scientists on the hunt for evidence of quantum gravity’s existence at the South Pole26.3.2024 11:00:00 CET | Pressemeddelelse
University of Copenhagen team contributes to an Antarctic large-scale experiment striving to find out if gravity also exists at the quantum level. An extraordinary particle able to travel undisturbed through space seems to hold the answer.
På Sydpolen jagter KU-forskere bevis for at kvantetyngdekraft findes26.3.2024 11:00:00 CET | Pressemeddelelse
Et storstilet eksperiment i Antarktis med deltagelse fra Københavns Universitet leder efter svar på, om der også findes tyngdekraft på kvanteniveau. En sær partikel, som rejser upåvirket gennem verdensrummet, skal give forskerne svaret.
Researcher: Seven billion newly hatched chicks are killed every year – but a ban is not the solution21.3.2024 13:35:38 CET | Press release
Annually, the global egg industry kills seven billion day-old male chicks because they don’t lay eggs and aren’t worth raising for meat. While several countries have banned the practice, neither bans nor other current solutions are sustainable, says a researcher at the University of Copenhagen.
Forsker: Syv milliarder nyudklækkede kyllinger slås ihjel hvert år – men et forbud er ikke løsningen21.3.2024 13:18:15 CET | Pressemeddelelse
Æg-industrien slår på verdensplan hvert år syv milliarder hanekyllinger ihjel, straks de er udklækkede, fordi de hverken kan lægge æg eller er værd at opdrætte som slagtekyllinger. I flere lande har man forbudt denne praksis, men hverken forbud eller de andre løsninger, der er i spil, er holdbare, lyder det fra forsker på Københavns Universitet.
New geological study: Scandinavia was born in Greenland21.3.2024 08:00:00 CET | Pressemeddelelse
The oldest Scandinavian bedrock was 'born' in Greenland according to a new geological study from the University of Copenhagen. The study helps us understand the origin of continents and why Earth is the only planet in our solar system with life.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum