Kungl. Vetenskapsakademien tillkännager i ett pressmeddelande att man beslutat utdela Nobelpriset i kemi 2018 till Frances H. Arnold (California Institute of Technology, Pasadena, USA) ”för riktad evolution av enzymer” samt till George P. Smith (University of Missouri, Columbia, USA) och Sir Gregory P. Winter (MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, Storbritannien) ”för fagdisplay av peptider och antikroppar”.
Sammanfattningen av deras insats för forskningen – och mänskligheten – lyder:
“De har bemästrat evolutionens kraft.
Evolutionens styrka syns i livets mångfald. 2018 års Nobelpristagare i kemi har tagit kontroll över evolutionen och nyttjat den för ändamål som gör största nytta för mänskligheten. Enzymer framtagna genom riktad evolution används för att tillverka allt från biobränslen till läkemedel. Antikroppar utvecklade med en metod kallad fagdisplay, motverkar autoimmuna sjukdomar och kan i vissa fall bota spridd cancer.”
Ett enzym är en katalysator för kemiska reaktioner
Det finns ingenstans där evolutionens kraft demonstreras tydligare än i mikroorganismernas värld. De utgör själva sinnebilden av livets mångfald, med sin oöverträffade genetiska variationsrikedom och sina unika lösningar, på både unika och universella problem.
I de encelliga livsformernas rike pågår en ständig evolution under starkt tryck, där de mest framgångsrika i varje givet ögonblick snabbt lyckas dominera. Bland de viktigaste verktygen för fitness, konkurrens och dominans finns mikroorganismernas högt specialiserade enzymer.
Frances H. Arnold har utvecklat en metod som imiterar naturens urvalsprocess. Genom att ändra i gener som kodar för proteiner (enzymer) skapas nya enzym-varianter som sedan prövas och förkastas, prövas och förkastas – tills de som bäst och mest effektivt katalyserar en viss kemisk reaktion sållats fram. Samma sak som skett i miljarder år, och fortfarande sker med oförminskad hastighet, bland mikroorganismer.
Enzymer är fullständigt livsnödvändiga för i stort sett samtliga reaktioner i levande varelser. Hos flercelliga organismer går dock evolutionen långsamt och priset för en mutation kan bli högt. För en människa kan tillgången på ett enda enzym utgöra skillnaden mellan hälsa och svår sjukdom, mellan liv och död.
Den riktade evolutionen frambringar skräddarsydda enzymer
Mikroorganismer har en lång tradition av att lösa problem åt andra, genom att utföra uppgifter som kräver högt specialiserade enzymer. Dessa enzymer är dock resultatet av miljontals år av evolution. Den nobelprisvinnande tekniken innebär att imitera den naturliga evolutionen i laboratoriemiljö, snabba på den och styra den i en viss riktning.
Slumpmässigt förändrade (muterade) gener förs in i bakterier som därefter tillverkar förändrade enzymer enligt de nya instruktionerna. Sedan prövas de resulterande enzymerna mot ett specifikt mål. På så vis har man skapat en process som driver fram nya specialverktyg – som i sin tur kan lösa mänskliga problem inom i stort sett vilket område som helst.
“Vi är i början av den riktade evolutionens revolution, som på många olika vis gör den största nytta för mänskligheten.”, konstaterar Kungliga Vetenskapsakademien. Vi på Bioteria är övertygade om att biotekniken kommer att omvandla samhället i grunden.
Läs om hur Bioteria använder sig av bioteknik:
– och om hur vi ser på framtidens samhälle, präglat av biotekniska lösningar!:
