Nobelpris: Pytteliten mask bakom enormt genombrott

En knöl som syns eller känns på halsen kan vara sköldkörtelcancer. Oftast är det ingen fara; knölen är som regel en ofarlig cysta eller någon annan godartad förändring. Men om knölen är cancer krävs behandling. Därför arbetar forskare med att utveckla nya och bättre diagnosmetoder.

– Det är nog det område där forskningen som får årets pris har kommit längst när det gäller kliniska tillämpningar, säger Olle Kämpe, professor i klinisk endokrinologi och ledamot av Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet.

Han understryker att inget test ännu är färdigt att användas i praktiken, och att årets Nobelpris i fysiologi eller medicin främst handlar om grundforskning.

Annat var det i fjol. Då gick medicinpriset till forskning som ledde till vaccin mot covid-19, baserat på så kallat m-rna. Nyttan var självklar och konkret.

Årets pris handlar också om rna, ett slags molekyler mest kända för att fungera som budbärare för genetisk information från kärnans dna till cellens maskineri för tillverkning av proteiner. I rollen som budbärare kallas molekylerna m-rna (messenger rna). De lagrar information i form av några tusen kemiska bokstäver (nukleotider).

I år har strålkastarljuset i stället hamnat på en annan variant av rna: mikro-rna. Molekylerna är extremt små, därav namnet. De innehåller bara ett tjugotal kemiska bokstäver och är så oansenliga att de länge gick under forskarnas radar. Men med tiden skulle det visa sig att de ingår i ett system som redigerar kroppens gener på ett sätt som ingen kunnat föreställa sig.

Historien börjar med den millimeterlånga rundmasken Caenorhabditis elegans. Trots sin primitiva uppbyggnad kan den ringla sig fram och hitta mat i form av bakterier. Kroppen består av 959 celler, varav 302 ingår i nervsystemet.

Den enkla biologin har gjort C elegans till en populär organism i molekylärbiologisk forskning. Tre forskare belönades med ett medicinpris år 2002 för upptäckten av gener som styr utvecklingen av olika celltyper i maskens kropp.

I början av 1980-talet var en av pristagarna, Robert Horvitz, chef för ett laboratorium vid Massachusetts institute of technology i USA där årets två medicinpristagare under en tid var kolleger. Det är förklaringen till att de tidigt i karriären blev C elegans-nördar.

Pristagarna Victor Ambros och Gary Ruvkun lade märke till att vissa rundmaskar såg konstiga ut när man skärskådade dem i mikroskop. Några var ovanligt stora, andra ovanligt små. Och de hade var sin mutation.

 Victor Ambros upptäckte att de små maskarnas mutation fanns i en del av arvsmassan som alstrar pyttesmå rna-molekyler (som numera kallas mikro-rna). Denna mikro-rna-molekyl visade sig påverka det m-rna som cellerna använder för att göra sina proteiner.

– Det var en helt ny princip, säger Gunilla Karlsson Hedestam, professor i vaccinimmunologi vid Karolinska institutet.

Den gängse bilden var att cellerna noga reglerar mängden m-rna, men att inga ändringar längre är möjliga när arbetsritningen för ett protein är skickad till cellens proteinfabrik – ungefär som en tidningsartikel för papperspublicering inte längre kan redigeras när den skickats till tryckeriet.

Victor Ambros upptäckt, som han publicerade år 1993, demonstrerade att genetisk information faktiskt kan redigeras i ett sent skede, och att den uppgiften sköts av mikro-rna. Men sensationen uteblev: ”De nya fynden möttes initialt med nästan öronbedövande tystnad från forskarsamhället”, skriver Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet i sitt pressmeddelande. En viktig orsak var en allmän uppfattning om att C elegans var en underlig organism, knappast relevant för oss högre stående varelser.

Bilden förändrades i grunden sju år senare. År 2000 beskrev Gary Ruvkun en annan variant av mikro-rna. Den visade sig finnas i alla möjliga flercelliga organismer – inklusive människan. Slutsatsen blev att mikro-rna har ett utvecklingshistoriskt förflutet som sträcker sig minst en halv miljard år bakåt i tiden. Sällan har det visat sig att så små molekyler har så stor betydelse för så många livsformer.

I människans arvsmassa finns gener som kodar för flera tusen sorters mikro-rna. Mutationer i dem kan bland annat leda till cancer, nedsatt hörsel och skador i ögon och benstomme.

Forskningsfältet har vuxit snabbt. Hittills har forskare publicerat över 200 000 vetenskapliga artiklar om mikro-rna.

– Det är grundläggande kunskap om hur kroppen fungerar, och med tiden finns det gott hopp om att det leder till konkreta behandlingar mot olika sjukdomar, säger Gunilla Karlsson Hedestam.