Danske forskere vil spore hjerne-blodpropper 10.000 år tilbage
Nyt Lundbeckfonden-forskningscenter under ledelse af DNA-detektiven professor Eske Willerslev trækker i arbejdstøjet.
Centret skal kortlægge DNA’et – arvemassen – fra tusindvis af for længst afdøde mennesker for at skaffe viden om hjernesygdomme. Et af de spor, der forfølges, handler om CADASIL – en arvelig hjernesygdom, som er i centrum for The Brain Prize 2019.
Selv om der verden over forskes i neurologiske lidelser som Alzheimers og Parkinsons og i psykiatriske lidelser som skizofreni og ADHD, er disse og andre hjernesygdomme på mange måder stadig en gåde for videnskaben:
Hvor kommer de for eksempel fra? Og hvorfor er hjernesygdommene blevet ’hængende’ i menneskets arvemasse, når de åbenlyst er årsag til stor lidelse og desuden gør livet virkelig besværligt for mange mennesker?
Det er nogle af de spørgsmål, et nyt dansk forskningscenter nu går i gang med at finde svar på.
Centret hedder Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre – og det er oprettet i samarbejde mellem Københavns Universitet (KU) og Lundbeckfonden, der har bevilget 60 millioner kroner til arbejdet.
Centret åbner officielt 4. april. Det ledes af professor Eske Willerslev, internationalt anerkendt ekspert i analyser af gammelt DNA (geogenetik) ved både KU og det britiske University of Cambridge.
Desuden er professorerne Thomas Werge og Rasmus Nielsen med i centerledelsen.
Thomas Werge er ansat ved KU og Hovedstadens Psykiatri, og han er ekspert i det genetiske grundlag for psykiatriske og neurologiske sygdomme.
Rasmus Nielsen er ekspert i biostatistik – og han er professor både ved KU og ved det amerikanske University of California, Berkeley.
Helt tilbage til stenalderen
For at udforske hjernesygdommenes genetiske historie, skal Eske Willerslev, Thomas Werge og Rasmus Nielsen i samarbejde med kolleger fra blandt andet Storbritannien og USA gennemføre fuldstændige DNA-kortlægninger – sekventeringer – af i alt 5.000 mennesker, som levede i perioden fra 1850 e.Kr. og 10.000 år baglæns. Hvilket vil sige, at de ældste prøver stammer helt tilbage fra ældre stenalder.
Det genetiske materiale kommer fra blandt andet knogler og tænder – typisk materiale, der opbevares i arkæologiske samlinger på museer – og der er tale om DNA fra både Europa og det vestlige Asien.
Oprindelig var tanken, at der på denne måde skulle skabes 1.000 fulde genomer af mennesker fra fortiden – altså hele arvemassen fra 1.000 for længst afdøde mennesker.
Det tal er imidlertid steget næsten eksplosivt til 5.000, fordi Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre for nylig har indgået et samarbejde en amerikansk producent af DNA-sekventeringsudstyr, Illumina, som kan levere ekstra ’maskinkraft’ i rå mængder.
Selv med de oprindeligt planlagte 1.000 genomer af fortidsmennesker ville der have været tale om verdens største forskningsbibliotek inden for ancient DNA, siger professor Eske Willerslev:
”Men nu bliver dette bibliotek altså bare fem gange større, og det er virkelig noget, der batter rent forskningsmæssigt. For ved at dykke ned i det materiale, der efterhånden vil blive sekventeret, kan man sammenligne nutidens genetik inden for hjernesygdomme – altså de særlige DNA-’mønstre’, man typisk kan finde ved eksempelvis Alzheimers og ADHD – med de tilsvarende områder i genomet hos mennesker, der måske levede for 10.000 år siden. På den måde kan man prøve at spore en bestemt lidelse tilbage i tiden og blandt andet se, om den kan konstateres i historiske perioder, hvor der har været et særligt smittetryk fra sygdomsfremkaldende bakterier eller i perioder med markante miljøpåvirkninger. Og det gælder også alle mulige andre lidelser, som ikke har noget med hjernesygdomme at gøre”.
CADASIL skal undersøges
En af de hjernesygdomme, Eske Willerslev, Thomas Werge og Rasmus Nielsen skal kigge efter i takt med, at det store bibliotek af gamle DNA-profiler bliver opbygget, er CADASIL.
Det er en sjælden, arvelig sygdom, som i dag ikke kan behandles – i Danmark skønnes der at være mellem 120 og 300 patienter.
CADASIL forårsager blodpropper i de små blodkar i hjernen, og i de fleste tilfælde giver den hen ad vejen betydelige kognitive problemer, eksempelvis i form af demens, lige som den kan føre til svær invaliditet og tidlig død.
The Brain Prize, som Lundbeckfonden har uddelt siden 2011, er verdens største hjerneforskningspris. Den er på 1 million euro – cirka 7,5 millioner kroner – som årets modtagere, de fire forskere Marie-Germaine Bousser, Hugues Chabriat, Elisabeth Tournier-Lasserve og Anne Joutel deler ligeligt. Tillige med æren.
9. maj får et hold franske forskere ved en højtidelighed i København overrakt The Brain Prize 2019 for deres mangeårige forskning inden for netop CADASIL.
De får prisen for at beskrive CADASIL og for at vise, at den skyldes mutationer i et bestemt gen, NOTCH3-genet på kromosom nr. 19. Og når man véd, hvor i genomet disse mutationer optræder, vil det som udgangspunkt være let at kigge efter CADASIL i de gamle DNA-profiler, pointerer Eske Willerslev.
For Anne Joutel er tanken om at få informationer om CADASIL fra genetisk materiale med tusindvis af år på bagen stærkt fascinerende:
”Som de første beskrev vi fire denne sygdom for cirka 30 år siden. Men hvor langt tilbage i historien, den kan spores, aner vi ikke – og det vil det i sig selv være meget interessant at få viden om”.
Skulle Eske Willerslev og hans kolleger finde den sjældne mutation i humant DNA, som er nogle tusinde år gammelt, er det imidlertid ikke sikkert, personen nåede at blive syg af CADASIL.
”Sygdommen viser sig oftest efter 50 års alderen, og før i tiden var den gennemsnitlige levealder jo langt, langt lavere, end i dag”, siger Anne Joutel, og tilføjer:
”Hvis jeg på nogen måde kan være behjælpelig i forbindelse med forsøget på at spore CADASIL i det gamle DNA-materiale, så stiller jeg meget gerne op”.
Det DNA-bibliotek, der opbygges via Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre, vil efterhånden blive gjort frit tilgængeligt for forskere.
Det vil betyde, at man inden for alle mulige områder af sundhedsforskning vil kunne sammenligne nutidige DNA-profiler med vore forgængeres.