Forskarar ved Haukeland står bak nytt gjennombrot i hjerneforsking
Korleis kan mange ulike genetiske risikofaktorar føre til dei same nevrologiske sjukdomane? Eit nytt forskingsarbeid, der to forskarar frå Helse Bergen har samarbeidd med Yale University, gir no viktige svar. Studien er nyleg publisert i Nature Neuroscience, eitt av verdas mest anerkjende vitskaplege tidsskrift.
Sadaf Ghorbani og Novin Balafkan (delte førsteforfattarar) er blant forskarane bak ein ny studie publisert i Nature Neuroscience. Artikkelen, Transcriptomic and phenotypic convergence of neurodevelopmental disorder risk genes in vitro and in vivo, kastar nytt lys over korleis genetiske risikofaktorar for nevroutviklingsforstyrringar som autismespekterforstyrring (ASD) og utviklingshemming (DD) kan verke saman i hjernen.
Viktig milepæl for forskingsmiljøet ved Helse Bergen
– Vi ser eit tydeleg mønster på tvers av mange gen
Studien, leia av dr. Kristen Brennand ved Yale University, tek for seg eitt av dei store uløyste spørsmåla innan nevrovitskap: Kvifor gir svært ulike genetiske endringar ofte overlappande symptom hos pasientar?
Ved hjelp av avansert CRISPR-teknologi har forskarteamet kartlagt korleis 29 ulike genetiske risikofaktorar påverkar genuttrykk og cellefunksjon i ulike typar humane hjerneceller, utvikla frå stamceller.
– Det har vore kjent lenge at mange gen er knytte til nevroutviklingsforstyrringar, men det vi har mangla, er forståinga av korleis dei verkar saman, seier Sadaf Ghorbani.
Foto: Paul André Sommerfeldt/ UiB
– I denne studien ser vi at mange av desse gena faktisk påverkar dei same biologiske nettverka i nervecellene.
Særleg tydeleg var denne samkøyringa i modne glutamaterge nevron – ein type nerveceller som spelar ei sentral rolle i informasjonsbehandlinga i hjernen. Her fann forskarane felles endringar i gen knytte til synapsar, epigenetikk og energiproduksjon i cellene.
Overraskande funn og nye moglegheiter
Eit av dei meir uventa funna i studien var koplinga til mitokondriane, cellene sine «kraftverk».
– Modne nevron er blant dei mest energikrevjande cellene i kroppen. Å sjå at gen knytte til utviklingsforstyrringar konvergerer mot cellene sitt energimaskineri, opnar ein heilt ny måte å tenkje om desse lidingane på, seier Novin Balafkan.
– Det peikar mot nye hypotesar om kva rolle energiomsetning spelar i utviklinga av desse tilstandane.
Foto: Paul André Sommerfeldt/ UiB
At studien er publisert i Nature Neuroscience, gir funna stor internasjonal merksemd. Foto: Paul André Sommerfeldt/ UiBForskarane tok også funna eitt steg vidare. Ved å bruke sebrafisk som modell – eit arbeid leia av dr. Ellen Hoffman si gruppe ved Yale University – undersøkte dei om legemiddel teoretisk kunne motverke dei felles genendringane. Av elleve testa sambindingar reduserte ti åtferdsendringar knytte til sansebearbeiding og aktivering.
– Det betyr ikkje at vi har ei ferdig behandling, understrekar Balafkan, – men det viser at denne typen genetisk kartlegging kan peike oss i retning av meir målretta og biologisk grunngjevne behandlingsstrategiar.
Betydninga av forskingsmiljøet i Bergen
At studien er publisert i Nature Neuroscience, gir funna stor internasjonal merksemd. Tidsskriftet er kjent for sitt strenge kvalitetsnivå og publiserer berre forsking som representerer vesentlege vitskaplege framsteg.
For Helse Bergen viser dette også korleis langsiktig satsing på grunnforsking gir resultat.
Studien er tett knytt til Mohn Research Centre for Regenerative Medicine (MRCRM), eit strategisk initiativ mellom Helse Bergen og Universitetet i Bergen, finansiert av Trond Mohn forskingsstiftelse. Senteret har som mål å byggje bru mellom grunnforsking og kliniske studiar, slik at ny kunnskap faktisk kan kome pasientar til gode.
Foto: Paul André Sommerfeldt/ UiB
MRCRM fungerer som eit samlande knutepunkt for forskarar innan regenerativ medisin. Senteret byggjer mellom anna på ei ny GMP-godkjend ex vivo-fasilitet ved Haukeland universitetssjukehus, der cellebaserte terapiformer blir utvikla for kliniske studiar.
Del av eit større psykiatrisk forskingsmiljø
Ghorbani og Balafkan er også ein del av Bergen Psychosis Research Group (BPRG), leia av professor Erik Johnsen ved Avdeling for psykiatri. Gruppa forskar på psykoselidingar og relaterte tilstandar, og arbeider målretta for å forstå dei biologiske og kliniske mekanismane bak psykose og utvikle betre behandlingstilbod for pasientane.
Dette forskingsmiljøet er forankra i Divisjon psykisk helsevern ved Haukeland universitetssjukehus, der forsking er ein naturleg og integrert del av verksemda. Forskarar frå divisjonen utmerkjer seg både nasjonalt og internasjonalt, og har over tid bygd opp ein omfattande vitskapleg produksjon.
– Denne studien viser korleis grunnleggjande genetisk og molekylær forsking kan vere direkte relevant for forståinga av alvorlege psykiske lidingar, seier Ghorbani.
– Det er nett i skjeringspunktet mellom biologi, klinikk og samarbeid at dei store gjennombrota kan skje.