Få hela storyn
Starta din prenumeration

Prenumerera

Utmärkelser

Doftgener i tusental ger en nyckel till sinnenas kodspråk

Publicerad: 5 oktober 2004, 08:46

Årets Nobelpris i fysiologi eller medicin går till de amerikanska forskarna Richard Axel och Linda Buck för deras upptäckter av luktreceptorer och luktsinnets organisation. De har bidragit till ett nytt sätt att se på hur nervsystemets receptorer kodar information.


Årets Nobelpristagare har löst gåtan om hur människan kan känna igen och dessutom minnas tusentals olika dofter. En avgörande insats var upptäckten att en stor genfamilj, bestående av närmare 1 000 olika gener, ger upphov till lika många typer av luktreceptorer. Dessa receptorer sitter i sin tur på luktreceptorceller i övre delen av nässlemhinnan, där de kan känna av de doftmolekyler vi andas in.  Ivanka Savic Berglund, docent och överläkare vid institutionen för neurovetenskap, Karolinska institutet i Solna, är en av Sveriges ledande forskare på luktsinnets funktion.  - Det här är fantastiskt roligt. Forskarna har varit oerhört innovativa och de har gjort mycket viktiga upptäckter inom detta område, säger Ivanka Savic Berglund.  Richard Axel, som i dag arbetar vid Columbia university i New York, och Linda Buck, som numera är verksam vid Fred Hutchinson Cancer Research Center i Seattle, publicerade 1991 tillsammans det grundläggande arbetet, där de påvisade den mycket stora familjen av luktreceptorgener. Sedan dess har de arbetat parallellt. Oberoende av varandra har de klarlagt hur luktsystemet fungerar, från molekylär nivå till hur cellerna är organiserade.  Studierna har bland annat visat att varje luktreceptorcell bara bär på en typ av luktreceptor. Var och en av dessa kan känna av ett begränsat antal doftämnen. Människans luktreceptorceller är därför starkt specialiserade för enskilda doftämnen, med varierande känslighet för flera snarlika ämnen.  Nervutskott skickas in i luktbulben  Luktreceptorcellerna sänder tunna nervutskott direkt till avgränsade mikroregioner, glomeruli, i luktbulben, hjärnans primära luktområde. Varje glomerulus aktiveras endast av utskott från en typ av luktreceptorcell. Från dessa mikroregioner i luktbulben sänds informationen vidare till hjärnbarken där informationen kombineras och blir till en doftförnimmelse.  Ivanka Savic Berglund framhåller att en av de stora förtjänsterna med forskarnas arbete var att de var först med att använda sig av molekylära tekniker för att kartlägga ett sinnessystems funktion.  - Det som väcker beundran är framför allt det sätt de har använt sig av teknikerna för att undersöka luktsinnet. Detta kan vi nu använda för att lära oss mer om luktsinnet hos människan, säger hon.  Efter det första banbrytande arbetet 1991 har Richard Axels och Linda Bucks forskargrupper visat att luktreceptorerna först påverkar ett G-protein. Detta protein aktiverar i sin tur bildningen av en budbärarmolekyl inne i cellen. Detta startar en process som leder till att cellen aktiveras.  Alla luktreceptorerna har besläktade proteiner som skiljer sig åt i vissa detaljer, vilket i sin tur kan förklara att de aktiveras av olika doftämnen. Proteinerna består av en lång kedja av aminosyror, som är förankrad i cellmembranet. Kedjan skapar ett bindningsställe dit doftämnet kan knytas. När doftämnet binds ändras proteinets form så att G-proteinet aktiveras.  Sten Grillner, professor i neurofysiologi vid Nobelinstitutet för neurofysiologi, samt vice ordförande i Nobelförsamlingen anser att forskarnas insatser gett ovärderliga kunskaper om ett tidigare outforskat sinnesorgan.  - Som jag ser det är detta ett av de viktigare Nobelprisen eftersom det skapar förståelse för hur ett av våra sinnen fungerar. Även om resultaten ännu inte har resulterat i några tydliga kliniska implikationer ger de infallsvinklar på nya behandlingsmetoder av medicinska tillstånd, säger Sten Grillner.  En ganska cool dam   Anna Berghard, forskare i molekylärbiologi vid Umeå universitet, var post doc-forskare vid Harvard Medical School i Boston under åren 1993-95. Hon arbetade då nära Linda Buck.  - Det här är ett superbra Nobelpris. Ingen hade tidigare ens kunnat föreställa sig att det var så många receptorer som kände igen luktämnen, vilket ledde till ett helt nytt sätt att se på hur nervsystemet kodar information, säger Anna Berghard, som i dag forskar om hur luktsystemet bildas utvecklingsbiologiskt.  Samtidigt som Anna Berghard pratar i telefon med Dagens Medicin, får hon ett mail från pristagaren själv, som tackar för gratulationerna.  Är hon överväldigad?  - Nja, Linda är en ganska cool dam, säger Anna Berghard.  En annan svensk forskare med koppling till Richard Axels och Linda Bucks forskning är Bill Hansson, professor i kemisk ekologi vid Sveriges lantbruksuniversitet i Alnarp.  - Förutom sin pionjärinsats när det gäller proteinerna vi använder för att identifiera lukt, har de skapat ett modellsystem för hur hjärnan fungerar över huvud taget, säger han.  Detta ger viktiga bidrag till att förstå hur nervsystemets receptorer och neuroaktiva substanser kommunicerar, enligt Bill Hansson.  - Denna kunskap används i dag flitigt när det gäller forskning kring artificiell intelligens. Jag själv håller på med luktande robotar, där vi försöker skapa system med artificiellt framställda luktproteiner som kan spåra upp till exempel minor eller farliga utsläpp, berättar han.

Dela artikeln:


Dagens Medicins nyhetsbrev

Välj nyhetsbrev