Nobelpris till djurfri forskning

Årets Nobelpris visar på styrkan hos djurfri forskning, både cellmodeller och datormodeller. Nobelpriset i Kemi går till forskare som utvecklat datorsimuleringar av kemiska reaktioner, vilket bidrar till färre djurförsök bl.a. inom läkemedelsindustrin. Medicinpriset går till forskare som studerat viktiga transportsystem i celler.

Kemipristagarnas datormodeller har ersatt enormt många djur i läkemedelsutveckling

Kemipristagarna, Martin Karplus, Michael Levitt och Arieh Warshel får dela på priset för upptäckter som ligger till grund för datorsimuleringar av kemiska reaktioner.

Datorsimuleringar används bland annat inom läkemedelsutveckling för att simulera hur ett läkemedel kopplar till sitt målprotein i kroppen.

– Dessa modeller har  revolutionerat metoderna för att hitta substanser som kan fungera som läkemedel, säger Karin Gabrielson Morton, sakkunnig på Forska Utan Djurförsök.

– En mycket stor andel av djurtesterna som tidigare användes i de tidiga stadierna i läkemedelsutveckling har ersatts med beräkningsmodeller i dator. Även vid riskbedömning av kemikalier får datormodeller en allt större roll och bidrar till färre djurtester.

Forska Utan Djurförsök har gett anslag till ett flertal projekt för att utveckla modeller för datorsimulering av kemiska reaktioner i celler som utsätts för läkemedel och kemikalier.

Forskning på celler bakom upptäckterna som gav medicinpriset

Nobelpriset i medicin år 2013 tilldelas James E. Rothman, Randy W. Schekman och Thomas C. Südhof för upptäckter om hur cellens transportsystem är organiserat. Cellerna producerar en mängd olika molekyler som ibland används inom den egna cellen och ibland skickas iväg till olika platser i kroppen.

Molekylerna transporteras i små paket som kallas vesiklar. Vissa molekyler som t.ex. insulin transporteras via blodet. Nervceller har ett annat system för att skicka signalsubstanser från en nervcell till en annan.

Nobelpristagarna belönas för hur de, genom att studera celler från jäst och däggdjur, har upptäckt hur molekyler transporteras till rätt plats i cellen vid rätt tidpunkt.

– Detta visar på cellmodellernas styrka, säger Karin Gabrielson Morton. Med hjälp av celler kan forskare få fram detaljerad information om hur våra kroppar fungerar på cellnivå och ta fram nya strategier för att t.ex. bota sjukdomar.

Tidigare nobelpris som hjälpt till att ersätta djurförsök

Även tidigare har forskning med djurfria metoder belönats med Nobelpris, och många av de belönade upptäckterna har resulterat i nya metoder som kan ersätta djurförsök i medicinsk forskning. Här är några exempel:

Medicinpriset 2012 för ny metod att få fram stamceller

Nobelpriset i medicin tilldelades två stamcellsforskare, Sir John Gurdon och Shinya Yamanaka. Drygt tre år tidigare hade Yamanaka visat att det går att få hudceller från vuxna människor att programmeras om till att bli stamceller (iPS-celler, inducerade pluripotenta stamceller). Dessa kan i sin tur styras till att bli den specialiserade celltyp man vill ha i sin forskning och i framtiden kanske även till transplantation. Cellerna kan komma från t.ex. en patient, ett djur eller en cellinje.

Forska Utan Djurförsök stödjer ett forskningsprojekt som använder den här tekniken för att få fram cellmodeller som ska vara bättre än försök på djur i forskning om bl.a. Alzheimers sjukdom.

Medicinpriset 2006 för tekniker att stänga av gener

Nobelpriset i Medicinpriset 2006 tilldelades Andrew Z. Fire och Craig C. Mello för deras upptäckt av en process i att “stänga av” en gen i cellerna med en metod som kallas RNA-interferens (RNAi).

Generna har till uppgift att tala om för cellen vilka proteiner som ska tillverkas. Det sker genom att genen skickar ett “recept” på det önskade proteinet till cellens “proteinfabriker”, ribosomerna, via budbärare som kallas RNA. Vid RNA-interferens manipulerar man cellerna så att budbäraren, RNA:t stoppas. Därmed har tillverkningen av proteinet stoppats, och man säger att genen “tystas”.

Metoden kan i vissa fall användas för att ersätta användning av s.k. “knock-out-möss”, dvs möss där forskarna slagit ut olika gener. Sådana möss används i dag inom så gott som all biomedicinsk forskning, från grundforskning till utveckling av ny sjukdomsterapi.

Men det har visat sig att även när mössen och vi har samma gener, så kan proteinerna variera mellan arterna. Forska Utan Djurförsök har gett anslag till några projekt där syftet varit att använda RNAi-teknik på odlade mänskliga celler för att få fram bättre modeller än möss.

Ett av projekten leddes av Anna Krook på Karolinska institutet. Hon och hennes forskargrupp tog fram metoder att odla muskelceller från friska personer och patienter med diabetes. Cellerna manipuleras med RNAi för att studera vilka gener och proteiner som har betydelse vid utveckling av diabetes typ 2. Modellerna har redan lett till en minskning av användningen av knock-out-möss (genomodifierade möss där en gen slagits ut).

Anna Fyrberg på Hälsouniversitetet i Linköping fick anslag från Forska Utan Djurförsök för att med hjälp av RNA-interferens forska fram nya mediciner mot blodcancer.