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.
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.
Kontakt:
Sotirios Kampranis
Professor
Institut for Plante- og Miljøvidenskab
Københavns Universitet
Soka@plen.ku.dk
+4535332989
+45 31 31 55 39
Michael Skov Jensen
Journalist og teamkoordinator
SCIENCE, Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Københavns Universitet
msj@science.ku.dk
+4593565897
Nøgleord
Kontakter
Sotirios Kampranis
Professor
Institut for Plante- og Miljøvidenskab
Københavns Universitet
Soka@plen.ku.dk
+45 35 33 29 89
+45 31 31 55 39
Michael Skov Jensen
Journalist og teamkoordinator
SCIENCE, Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Københavns Universitet
msj@science.ku.dk
+4593565897
Billeder
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
Verdens tundra udleder overraskende mere CO2, når det bliver varmere17.4.2024 17:00:00 CEST | Pressemeddelelse
KLAUSULERET TIL DEN 17. APRIL KL. 17:00 Når det bliver varmere, vil den arktiske tundrajord formentlig frigive 30% mere CO2, end den gør i dag. Og det er næsten fire gange mere, end hvad man tidligere har estimeret. Det viser et stort internationalt studie, som forskere fra Københavns Universitet har bidraget til, og som netop er offentliggjort i tidsskriftet Nature.
Internet can achieve quantum speed with light saved as sound15.4.2024 11:16:35 CEST | Press release
Researchers at the University of Copenhagen’s Niels Bohr Institute have developed a new way to create quantum memory: A small drum can store data sent with light in its sonic vibrations, and then forward the data with new light sources when needed again. The results demonstrate that mechanical memory for quantum data could be the strategy that paves the way for an ultra-secure internet with incredible speeds.
Internettet kan få kvantefart med lys gemt som lyd15.4.2024 10:47:07 CEST | Pressemeddelelse
Forskere ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet har udviklet en ny måde at skabe såkaldt kvantehukommelse: En lille tromme kan gemme data sendt med lys i dens lydvibrationer, for siden at sende data videre med nye lyskilder, når det igen skal bruges. Resultaterne understreger at en mekanisk hukommelse for kvantedata kan være strategien, der baner vej for et ultra sikkert internet med utrolige hastigheder
Hegn og veje har givet ikonisk savannedyr genetiske problemer12.4.2024 11:06:30 CEST | Pressemeddelelse
De ikoniske gnu-vandringer er blevet et særsyn i Afrika, fordi vi mennesker har afskåret dyrenes historiske vandringsruter med veje, hegn, byer og landbrug. Og det har ført til genetisk forfald i de bestande, som ikke længere har mulighed for at flytte sig, viser ny forskning, som Københavns Universitet har stået i spidsen for.
Iconic savanna mammals face genetic problems due to fences and roads12.4.2024 11:04:29 CEST | Press release
Wildebeest migrations have become a rarer sight in Africa as humans continue to interrupt their historic migratory routes with roads, fences, cities, livestock and farmland. This has led to genetic decay in those herds that are no longer able to roam freely, according to new research led by the University of Copenhagen.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum