Epigenetik - vinstgivande länk mellan arv och miljö
Hur dina gener slås på och av kan påverka hälsan både hos dig själv och hos kommande generationer. Nu satsar både industrin och akademin allt hårdare på epigenetisk forskning vid utvecklingen av nya läkemedel.
Förändringar i maskineriet, i form av till exempel små molekyler som kopplas på DNA:t i början av respektive gen, kan påverkas av miljön som vi lever i. Dessa förändringar kan sedan ärvas mellan olika generationer av celler, men också från människa till människa
Påverkar generationer
Bland annat har forskare vid Umeå universitet och Karolinska institutet visat att en persons tillgång till mat under uppväxten påverkar livslängden hos kommande barn och barnbarn. Framtida ättlingar till en person som växt upp under förhållanden med svält, snarare än överflöd av mat, visade sig ha längre livslängd, samt lägre risk för hjärt- kärlsjukdomar. Forskarna förklarar det med att näringsintaget påverkar den epigenetiska statusen och att detta följer med till efterföljande generationer. Med andra ord kan sättet vi lever på idag påverka flera generationer framåt vad gäller till exempel risken för sjukdomar som cancer och diabetes.
En annan miljöfaktor som har studerats är alkohol. Det är känt att moderns alkoholintag under graviditeten påverkar barnet avsevärt. Detta forskar Ulf Eriksson, professor i histologi vid Uppsala universitet, om. Han har undersökt hur barnet påverkas, både på protein- och på DNA-nivå, om mamman dricker alkohol under graviditeten. Nästa steg är att undersöka om barnets epigenom är påverkat.
– Alkoholintag under graviditeten kan ge upphov till så kallat fetalt alkoholsyndrom, hos barnet, som ger skador på bland annat barnets intellekt och ansiktsskelett. Anledningen till att resten av skelettet inte påverkas skulle mycket väl kunna ha en epigenetisk grund. Det är något vi vill undersöka men tyvärr har vi inte tekniken för att besvara våra epigenetiska frågeställningar än, säger Ulf Eriksson.
Vid Karolinska institutet forskar Tomas Ekström, professor vid institutionen för klinisk neurologi, om hur bland annat hur inflammationer och virusinfektioner kan påverka epigenetiken hos en cell och därmed ge upphov till cancer. Hittills har han och hans forskargrupp upptäckt att cytomegalovirus, CMV, påverkar metyleringen av DNA. Med andra ord är virusinfektioner också en miljöfaktor som kan påverka epigenomet hos en individ.
Nya läkemedel
Men det är inte bara inom akademin som epigenetiken väcker intresse. Många företag riktar också blickarna mot den epigenetiska forskningen i jakten på nya läkemedel, framförallt inom cancerområdet. Tumörceller är nämligen flitiga användare av det epigenetiska maskineriet och har ett mycket annorlunda epigenom jämfört med de celler som de har utgått ifrån.
Gener som underlättar för tumörcellen att växa, sprida sig och undvika att dö har ofta en hög aktivitet, medan gener som är till för att motverka att en cell blir en cancercell, så kallade tumörsuppressorgener, ofta är ”avstängda”. Mycket forskning genomförs därför nu för att undersöka om dessa epigenetiska förändringar kan motverkas.
Läkemedelsjätten Glaxosmithkline, GSK, satsar till exempel på att utveckla läkemedel som är riktade mot det epigenetiska maskineriet. I januari i år inledde de ett samarbete med Epizyme, ett läkemedelsföretag med en plattform för att upptäcka enzymer som är involverade i det epigenetiska maskineriet. Dessa enzymer har kopplats till ett flertal olika sjukdomar som exempelvis cancer. Målet med företagssamarbetet är att utveckla hämmare av denna enzymfamilj.
Samarbetar
GSK har även ett liknande samarbete med läkemedelsföretaget Cellzome för att utveckla nya läkemedel mot olika immunologiska sjukdomar.
Ett annat företag som satsar på epigenetisk forskning är Novartis. Deras arbete har bland annat gett upphov till läkemedlet Panobinostat som motverkar avacetylering av histoner. I prekliniska studier har läkemedlet bland annat visat sig minska uttrycket av onkogener och nybildning av blodkärl. Förhoppningen är därför att Panobinostat kan vara effektivt i behandlingen av ett flertal cancersjukdomar. Just nu genomgår läkemedlet kliniska studier i fas I, II och III för behandling av bland annat Hodgkins lymfom och multipelt myelom.
Fler och fler sjukdomar, allt från cancer till diabetes, visar sig ha en viss epigenetisk grund. Redan nu finns ett antal läkemedel med epigenomet som måltavla på marknaden, och framtiden för den epigenetiska forskningen ser ljus ut.