Hva er et menneske? I tusenvis av år har vi undret oss og diskutert hva det er å være menneske – hva selvbevissthet er – hva menneskelig lykke er – og hvordan vi oppnår den. Nå har ny teknologi utvidet dette grunnleggende spørsmålet. Det er ikke lenger bare spørsmål om hva et menneske er, men hva vi vil at det skal være i fremtiden.

Vi har gått fra et beskrivende grunnspørsmål om hva vi er til et regelgivende spørsmål: «Hva skal et menneske være?» Årsaken er at teknologien har brakt menneskeheten over i en helt ny problemstilling. Vi kan nå sette vårt bumerke i arvematerialet vårt. 

– Hva er det vi vil oppnå, hva er det som er godt for oss mennesker? Dette må avklares før vi tar i bruk teknologi for å oppnå ønskene våre, skriver Bjørn Hofmann, som forsker blant annet på forholdet mellom teknologi og verdier. (Illustrasjonsfoto: Colourbox)

Alltid vært under påvirkning

Selvsagt har vi til alle tider påvirket oss selv og våre mål. Redskapene – arden, hjulet, bilen og smarttelefonen – har endret oss som art. Men det var ikke slik at han som oppfant hjulet tenkte at nå skal jeg endre menneskets atferd og væremåte og derved dets sosiale og biologiske vesen. Det nye er at dette kan vi i prinsippet gjøre nå.

Mens mennesket tidligere endret seg gjennom mer eller mindre naturlig og forventede følger av teknologi, kan vi med dagens teknologi direkte endre menneskets grunnleggende egenskaper. Men er vi beredt til å gjøre det? Kan vi overskue konsekvensene? Har vi de intellektuelle og moralske egenskapene som skal til? Er vi klare til å håndtere ansvaret? Eller må vi lage et «supermenneske» som har evnen til å utvikle oss på en egnet måte som art? Burde vi bruke kunstig intelligens for å styre utviklingen. Eller vil den vende seg mot oss som HAL 9000 i 2001 En romodyssé? Vil vi få et samfunn der alle forbedringer vil være utdaterte fra det øyeblikket de er virkeliggjorte?

 To vanlige feilslutninger

Dette er viktige spørsmål – ikke bare for forskningen. Utfordringen er at den tekniske utviklingen går raskt og våre evner til å begripe og reflektere over muligheten og følgene henger etter. Derfor må vi være like innovative i etikken som i teknikken.

Ny forskning ved NTNU viser at to typer feilslutninger preger utviklingen – og som kan bli skjebnesvangre for oss som art:

• For det første har vi en hang til fremtidsoptimisme og tro på teknologi – også der den ikke er begrunnet. Vi tror at noe er bra fordi det er nytt eller avansert.
• For det andre foretar vi ofte en feilslutning: Vi tror at mer intelligens, større styrke, lengre liv er goder i seg selv. Men da slutter vi fra kvantitet til kvalitet. Vi overser det viktige spørsmålet: Hva er godt?

 Hva vil vi forbedre ved mennesket?

Og her er vi ved kjernespørsmålet som blir sentralt for menneskeheten og jorden i tiden som kommer: Uten å vite hva som er godt eller bedre, blir vi slaver at teknologiens tilfeldige fremskritt. Vi bør derfor avklare hva som er godt og bruke teknologien til å hjelpe oss med å nå dette gode. Vi må avklare spørsmålet om hva som er et godt menneske før vi begynner å «forbedre» mennesket. Da er det superviktig at etikken er på høyde med teknikken.

«Er du for eller mot genredigering?» Dette er et spørsmål som fremmer teknologistyrte verdier mer enn verdistyrte teknologier.

– Teknologien frembringer og fremmer verdier. Vi må bruke teknologien til å nå våre mål – ikke til å styre dem. Teknologien er banebrytende – og det er vi som må styre dens bane – ellers blir den vår, skriver Bjørn Hofmann, professor i medisinsk filosofi og etikk ved NTNU Gjøvik, og som forsker på forholdet mellom teknologi og verdier. (Illustrasjonsfoto: Colourbox)

«Er du for eller mot genredigering?» spør gjerne Bioteknologirådets direktør, Ole Johan Borge, etter å ha forklart hvilke banebrytende muligheter genredigering gir: «Opp med hånden».

Mer slaver enn styrere?

Bidrar slike for-eller-mot-spørsmål om revolusjonerende teknologier til økt bevissthet eller leder de oppmerksomheten bort fra viktige og vanskelige valg? Gjør de oss mer til slaver enn styrere av teknologiens muligheter?

For-eller-mot-spørsmålet avleder fra de viktige spørsmålene: hva kan genredigering brukes til? Hva er dens nytte og risiko? Hvordan kan vi finne ut dette? Når er det riktig å bruke genredigering og når skal vi avstå? Hvordan begrunner vi dette skillet? Hvor sikre skal vi være før vi kan ta den i bruk? Hvem skal styre utviklingen av denne teknologien?

Rekker vi hånden entusiastisk i været når bioteknologidirektøren spør, fremstår vi som liberale og progressive. Men i virkeligheten blir vi til naive teknologioptimister. Ingen teknologi er bare god eller ond. Ei heller genredigering. Den kan brukes til å reparere sykdomsgener – men også til å endre alle menneskelige arveegenskaper – og lage helt nye arter, som kan påvirke artsmangfoldet og jordens utvikling.

 Hva skal teknologien brukes til?

For dersom vi er for genredigering, uten å forstå eller å ha tenkt igjennom hva vi er for, eller hvorfor, overser vi de viktige og vanskelige verdivalg. Om vi gir klarsignal til en teknologi ut fra enkelte mulige positive anvendelser, blir teknologien en kraft som styrer våre mål. Den går fra å være et middel til å bli et mål i seg selv.

Er vi derimot imot teknologien, er vi ikke bare forstokkede og bakstreverske, men vi mister også viktige muligheter. Da lar vi dens negative sider trumfe våre valg, og vi kan gå glipp av viktige verdier. Da blir vi offer for at teknologiens potensielt negative sider overskygger våre valg.

I begge tilfeller lar vi teknologien styre våre verdier istedenfor at vi lar verdiene styre teknologien. Det er nettopp derfor det er så viktig for oss å gå dypere inn i problemstillingen enn bare «er du for eller mot genredigering?» Vi må nettopp kartlegge hva den kan brukes til. Er det mulig sikkert å korrigere for konkrete genfeil som gir alvorlig sykdom, slik som Huntingtons sykdom? Hvordan kan vi få svar på dette spørsmålet på en forsvarlig måte? Hvor mye ressurser er det riktig å bruke på å forhindre ett tilfelle av Huntingtons sykdom sammenlignet med å redde 100 000 barn fra infeksjonssykdommer med enkle og etablerte midler?

Spørsmålet «er du for eller mot genredigering?» overskygger de viktige og vanskelige valgene og overlater dem til teknologien. Da fremmes teknologistyrte verdier mer enn verdistyrte teknologier.

Psoriasis er en kronisk inflammatorisk hudsykdom som rammer omtrent 5-11% av alle nordmenn. Til sammenlikning rammer sykdommen sparsommelige 2-3% av den britiske befolkningen og bare 0.5% av den kinesiske befolkningen. Hvorfor det er så store forskjeller i forekomsten mellom befolkningsgrupper er enda ukjent.

Foto: www.hudportalen.no

Årsakene til sykdomsutvikling er svært kompleks. Både arv og miljø spiller inn, men vi vet ikke med sikkerhet hvorfor noen utvikler psoriasis og andre ikke. Vårt forskningsprosjekt går ut på å sammenlikne genuttrykk (mRNA) i huden hos personer med og uten psoriasis, for å få ny innsikt i sykdomsmekanismer. For å muliggjøre dette har vi i samarbeid med hudleger og forskere i Tromsø i løpet av de siste to årene samlet hudprøver fra 75 personer med psoriasis og 57 personer uten psoriasis. Denne typen forskning kan bidra til ny og bedre behandling av psoriasis.

Hva er mRNA og hvorfor studere det?

I alle kroppens celler (med unntak av røde blodceller og blodplater) ligger DNA-et som en lang tråd tvunnet opp til kromosomer. På DNA-et finnes det områder som kalles gener, og der ligger oppskriften på alle proteinene kroppen trenger for å «lage seg selv». Selv om alle celler har oppskriftene på alle proteiner i cellekjernen sin, betyr ikke det at alle celler bruker alle oppskrifter. I cellene i leggmuskelen har man for eksempel oppskriften på både blå øyne og krøllete hår, men denne oppskriften brukes ikke i vevet. Å inneha potensiale er altså ikke det samme som å uttrykke potensialet. For eksempel har jeg som menneske potensiale til å løpe maraton, men jeg har enda ikke uttrykket det potensialet. For å undersøke hvilke gener cellen uttrykker kan vi se på mRNA gjennom mRNA-sekvensering. Hver gang en celle skal lage et protein, tar den en kopi av den delen av DNA-et som koder for det proteinet. Denne kopien kalles mRNA og blir så «oversatt» til et protein.

Åshild Øksnevad Solvin. Foto: Rannei Hosar

mRNA-sekvensering og den cellulære landsby

Se for deg at hver celle i kroppen din er som en landsby. I landsbyen er det et stort bibliotek med alle matoppskriftene landsbyen trenger. Dette biblioteket er ditt DNA. Landsbybeboerne har fryktelig dårlig hukommelse, så hver gang de skal lage mat (altså proteiner), må de gå til biblioteket og skrive ned oppskriften på en liten lapp og ta den med hjem til kjøkkenet sitt. Denne lappen kaller vi for RNA og inneholder oppskriften på proteiner.

Hvis vi stopper tiden på et gitt tidspunkt og samler inn alle oppskriftene landsbybeboerne har skrevet opp, kan vi si noe om tilstanden til landsbyen. Dersom vi finner oppskrifter på pinnekjøtt, lutefisk og riskrem kan vi konkludere med at det er jul i landsbyen. Om vi derimot finner oppskrifter på rekesmørbrød, ispinner og mojitoer kan vi tenke oss at det er en varm sommerdag. Ved å studere mRNA gjennom mRNA-sekvensering kan vi se hvilke gener cellen uttrykker og dette kan si oss noe om cellens tilstand. Dersom vi ser at en celle har mye mRNA som skal bli til (translateres til) en subenhet i et pro-inflammatorisk interleukin (som er et slags betennelsesprotein), kan vi tenke at det er mye inflammasjon i vevet cellen befinner seg i. Hvis vi derimot ser at cellen har mye mRNA som koder for vekstfaktorer, kan vi tenke at vevet er i gang med å vokse.

mRNA ved psoriasis

Ved å sammenlikne mRNA i huden til de med psoriasis og de uten psoriasis ønsker vi å vite mer om de mekanismene som gir sykdom. Vi håper vi kan forstå mer av hvilke gener som uttrykkes, hvorfor de uttrykkes og hvilke regulatoriske mekanismer som spiller inn for genuttrykket. Denne typen forskning kan også bidra til bedre behandling av psoriasis. Dersom man for eksempel finner at det er økt mengde mRNA som koder for et spesielt protein i hud med psoriasis, kan man bruke dette funnet til å utvikle et antistoff som binder seg til dette proteinet. Denne typen behandling vil da være mer tilpasset for nettopp den prosessen som gir sykdom og kan hjelpe pasienter til bedre sykdomskontroll.

Store studier har identifisert over 60 ulike genetiske varianter som bidrar til utvikling av psoriasis, men ingen som alene forårsaker psoriasis. Funnene kan likevel gi viktig innsikt i hvilke prosesser som forårsaker sykdom og når disse resultatene kombineres med blant annet informasjon om genuttrykk har vi mulighet til å utvikle nye og mer effektive medisiner. Dette har man allerede sett eksempel på ved utviklingen av IL12- og IL23-hemmere (Stelara). Etterhvert som det utvikles flere nye medisiner basert på genetisk kunnskap vil man ha mulighet til å tilpasse behandlingen av sykdom etter pasientens genetiske informasjon. På denne måten vil man kunne velge ut de pasientene som kan ha best effekt av de ulike medikamentene allerede før pasienten har prøvd de.

Skrevet av Hege Fantoft Andreassen, Kreftforeningen

Ny metode kan smertefritt avdekke hvilken effekt en behandling har for pasienter med benmargskreft. Kliniske studier har gitt flere gjennombrudd for denne kreftformen.

Anders Waage, overlege ved St. Olavs hospital og professor ved NTNU i Trondheim, leder en studie med mål å kunne si noe om tilbakefall og sykdomsutvikling hos pasienter med benmargskreft.

– Dette er en blodprøveundersøkelse som finner biter av DNA som er spesifikke for svulsten. Så gjentar vi blodprøvene hver fjerde til sjette uke og ser om det blir mer eller mindre av de DNA-bitene som kommer fra svulsten. Mengden av DNA blir mindre når pasienten svarer positivt på behandlingen og øker igjen ved tilbakefall. Dette er altså en måte å følge med på hvor godt behandlingen virker, forklarer Waage.

Metoden brukes i mange kreftformer, men har først nå blitt brukt på benmargskreft for å følge effekten av behandlingen over tid. I prosjektet, som støttes økonomisk av Kreftforeningen, har forskerne undersøkt 250 nedfrosne blodprøver fra 20 pasienter. Noen av prøvene har vært nedfrosset i opptil elleve år.

– En slik måte å følge pasienter på er spesielt gunstig for de som har en type benmargskreft som skiller ut lite eller ingenting av det typiske proteinet for benmargskreft. Dette gjelder cirka 20 prosent av pasientene, forklarer Waage.

Anders Waage leder flere kliniske studier for pasienter med benmargskreft ved St. Olavs hospital i Trondheim. Foto: Geir Mogen/NTNU.

Trenger ikke ta benmargsprøve fra hoftekammen

Noe av gevinsten med denne metoden er at sykdommen kan følges nøyaktig opp ved en blodprøve i stedet for at disse pasientene må ta en mer omfattende og, for mange, ubehagelig benmargsprøve som går ut på å bore en nål inn i benmargen på hoftekammen og trekke ut celler.

– Metoden gir oss dessuten raske svar på om behandlingen virker. Ser vi at DNA-mengden fra kreftceller begynner å øke i blodet, varsler det et tilbakefall av sykdommen. Blant de 20 pasientene vi har med i prosjektet, ser vi at noen er resistente mot behandlingen, mens andre har god effekt, sier forskeren.

Resultatene er nylig publisert i tidsskriftet Haematologica og Even Holth Rustad, lege og tidligere forskerlinjestudent i Waage sin forskningsgruppe, har vært hovedansvarlig for gjennomføring av forsøkene.

Benmargsprøver som dette kan nå byttes ut med enklere blodprøver for å følge opp effekten av behandling av benmargskreft. Foto: Geir Mogen/NTNU

Nye medisiner testes gjennom kliniske studier

Utvikling av nye medisiner skaper stor interesse hos kreftpasienter. Når det gjelder benmargskreft har det kommet fem nye medisiner i løpet av to år.

– Det er mye bedre å være pasient med denne sykdommen nå enn for 20 år siden. Pasienter med benmargskreft lever mye lenger i dag enn tidligere, sier Waage.

– Vi har deltatt i eller tatt initiativet til i alt fire kliniske studier de senere årene, blant annet med medikamentene ixazomib og lenalidomid. Sistnevnte er blitt et hovedmedikament mot benmargskreft. Begge medisinene gis som tabletter, noe som gjør dem betydelig lettere å ta. De kan dessuten tas hjemme, og det er jo ekstra gunstig for pasienter med lang reisevei til sykehus, sier han.

På et tidlig stadium i utviklingen av nye medisiner vet man ikke hvor gode de er. Kliniske studier gjøres derfor for å finne ut dette.

– Kliniske studier med testing av nye medikamenter skjer oftest ved å sammenligne to grupper av pasienter, der den ene får det nye medikamentet pluss en godkjent standardbehandling, og den andre gruppen bare får standardbehandlingen. Det er loddtrekning som avgjør hvilken behandling man får. Slik kan vi finne hvilken tilleggseffekt det nye medikamentet gir. Vi har imidlertid ingen garanti for at den nye medisinen er effektiv, men pasienten vil alltid få minst én virksom medisin, sier Waage. Han oppfordrer alle som har mulighet, til å delta i kliniske studier.

– Du blir fulgt opp grundigere enn du ellers ville blitt, og du får tilgang til nye medikamenter på et tidlig tidspunkt. Dette er en fordel fordi det kan ta lang tid før medisinen blir tatt i bruk på vanlig måte, forklarer han.

Referanse

• Monitoring multiple myeloma by quantification of recurrent mutations in serum. Rustad EH og Waage A m.fl. Haematologica. 2017 Jul;102(7):1266-1272.

Forskningen er finansiert av Kreftforeningen, og denne artikkelen ble først publisert på Kreftforeningen.no 15.08.2017.

Psoriasis er en arvelig, kronisk hudsykdom som rammer omtrent 5-10% av alle nordmenn. Psoriatikere har økt risiko for en rekke følgesykdommer, blant annet leddgikt, hjerte- og karsykdom og type-2 diabetes. Ny teknologi har gitt økt kunnskap om årsakene til psoriasis, og de siste årene har det skjedd en revolusjonerende utvikling av effektive og mer målrettede medikamenter. Nå er vi avhengig av din hjelp for å komme videre.

Både arvelige og miljø-/livsstilsfaktorer kan påvirke risikoen for utvikling av psoriasis. Familiestudier viser at en person har mellom 4 og 10 ganger økt risiko for sykdommen dersom de har en førstegradsslektning (foreldre/søsken/barn) som har eller har hatt psoriasis. Fremdeles er det meste av den genetiske bakgrunnen ukjent.

Det finnes flere undergrupper av psoriasis, men den vanligste formen er plakkpsoriasis (psoriasis vulgaris). Plakkpsoriasis kjennetegnes av flekker i huden som vokser i størrelse og får en sølvhvit, skjellende skorpe som dekker en sår hudoverflate.

I vårt forskningsprosjekt vil vi se på den genetiske koden (DNA), genuttrykk (RNA) i huden, og sammenlikne proteinnivå hos personer med psoriasis med personer uten psoriasis. Vi har startet innsamling av blod- og hudprøver og ønsker i tillegg å koble dette med genetisk informasjon fra Helseundersøkelsen i Nord-Trøndelag (HUNT). Vi håper at prosjektet vårt vil bidra med ny informasjon om den arvelige årsaken til psoriasis, og dermed på sikt bidra til å bedre forebygging og behandling av sykdommen.

Vi trenger din hjelp

For å gjennomføre prosjektet er vi helt avhengig av frivillige personer uten psoriasis og uten førstegangsslektning (mor, far, søsken eller barn) med psoriasis. I denne delen av studien søker vi menn over 40 år av europeisk opprinnelse, så hvis dette gjelder deg håper vi at du vil hjelpe oss.

Studien innebærer ett oppmøte à 50 min på Forskningsposten, St. Olavs Hospital, hvor du fyller ut et spørreskjema, vi registrerer høyde, vekt og midjemål, tar blodprøve (totalt ca. 30 ml blod) og hudprøver. Hudprøvene tas i lokalbedøvelse og kan gi et lite merke i huden i ettertid. Vi har muligheter for å ordne gratis parkering og deltakerne får et kinogavekort til en verdi av 150 kr som takk for bidraget.​

Prosjektet er et samarbeid mellom leger og forskere ved Hudavdelingen, St. Olavs Hospital, og forskere ved K.G. Jebsen-senter for genetisk epidemiologi, ISM, NTNU, og forskere ved University of Michigan. Avbildet er noen av prosjektmedarbeiderne: Ellen Heilmann Modalsli, Ingrid Snekvik, Mari Løset, Åshild Øksnevad Solvin og Marit Saunes. Foto: Anne Heidi Skogholt.

Dersom du har spørsmål vedrørende studien, og/eller kan tenke deg å delta, ta gjerne kontakt med oss: Åshild Ø. Solvin, aashilos@stud.ntnu.no, tlf: 480 49 610, eller Mari Løset, mari.loset@ntnu.no, tlf: 907 99 117

Professor Hans Einar Krokan, Kommandør av den Kongelige Norske St Olavs Orden.

Professor Krokan mottok utmerkelsen for sin innsats innen medisinsk forskning. Utnevnelsen ble overrakt av fylkesmannen i Sør- Trøndelag, Brit Skjelbred onsdag 2. november
– Det er mange rundt om i Norge som hver dag gjør en utmerket jobb og gir sine helt vesentlige bidrag til nasjonens vekst og utvikling, men det er langt mellom dem som får høre at deres livsgjerning er av ”utmerket fortjeneste for menneskeheten”. Det har du nå fått høre, og vi er mange som gleder oss her med deg i dag, sa fylkesmann Brit Skjelbred på vegne av H.M Kong Harald i talen hun holdt da hun dekorerte Krokan til Kommandør av den Kongelige Norske St Olavs Orden.

Skjelbred fremhevet Krokans posisjon som en av de fremste i verden innen forskning på reparasjon på skader i arvematerialet og organismens evne til å fornye seg, og hvordan hans innsats har hatt vesentlig betydning for at Norge er blitt en viktig partner innen kreftforskning internasjonalt. Videre formidlet hun Krokans særlige interesse for og evne til å dele sin kunnskap og ta i bruk resultatene av forskningen, hans frivillige innsats innen vitenskap og kulturliv med vekt på musikk, og hans ”glimrende” lederegenskaper.

– Samfunnet vårt trenger mennesker som brenner for noe, og som er villige til å sette evner og krefter inn til det beste for omgivelsene. Utmerkelsen du får i dag er vår måte å vise at innsatsen er sett og verdsatt, og at vi er takknemlige for dine bidrag, avrundet Skjelbred til stor applaus fra publikum- familie, venner, kollegaer – og ikke minst, Malm Trekkspillklubb, der Krokan selv er medlem. Malm Trekkspillklubb underholdt og de inviterte gjestene stod nærmest i kø for å formidle sine hedersbemerkninger om den nyutnevnte Kommandøren, blant annet dekan Björn Gustafsson, instituttleder Magne Børset, kollega professor Geir Slupphaug og professor emeritus Jon Lamvik.

Dekan Bjørn Gustafsson gratulerte Krokan med å fremheve av at han har vært, og fremdeles er en av de viktigste bidragsyterne ved fakultet, og at han har hatt særlig en betydningsfull rolle i oppbyggingen av basalforskningen ved fakultetet.

– Hans er internasjonalt fremragende på en jordnær måte, og vi er takknemlige for at du valgte Trondheim selv om du kunne ha valgt andre institusjoner som kanskje er mer anerkjente- med et bedre klima, sa Gustafsson.

Forskerkollega i nesten 30 år, Geir Slupphaug gratulerte på vegne av DNA-reparasjonsgruppa. Han utrykte at han ikke kjenner noen som fortjener denne ordensutnevnelsen bedre enn Krokan:

–  Jeg husker en gang for mange år siden vi satt på kontoret ditt og regnet ut hvor langt menneskets DNA egentlig var. Etter litt kalkulatorvirksomhet kom vi frem til at hvis vi la sammen DNAet fra ett menneske til en enkelt tråd , kunne vi strekke den ca. 200 ganger frem og tilbake mellom solen og jorden. Når vi vet at i prinsippet én skade langs denne tråden er nok til å gi arvelig sykdom eller starte utvikling av kreft, skjønner vi at det er et eventyr at dette i det hele tatt går bra. Kunnskap om dette er altså viktig for hele menneskeheten og kan gi utvikling av nye diagnostiske metoder og behandling,  for eksempel innen kreft. Her har du bidratt til fundamental ny forståelse av hvordan DNA-reparasjonsprosessene egentlig foregår, og du har bidratt til at Norsk forskning her utgjør et tyngdepunkt internasjonalt.

Fylkesmann i Sør-Trøndelag, Brit Skjelbred, formidler Hans Krokan utnevnelsen på vegne av H.M Kong Harald.

Fylkesmann i Sør-Trøndelag, Brit Skjelbred, formidler Hans Krokan utnevnelsen på vegne av H.M Kong Harald.

Fylkesmann Brit Skjelbred, professor Hans Einar Krokan, Ruth Haaland Krokan og dekan Björn Gustafsson.

Hans Einar Krokan intervjues av NRK Trøndelag.

Betydningen av DNA-reparasjoner for sykdomsutvikling og aldring

Professor Hans Einar Krokan, er født 18. februar 1945 i Folldal, men oppvokst i Malm i Nord-Trøndelag. Han er professor ved Institutt for kreftforskning og molekylær medisin (IKM). Krokans forskning viser hvordan cellenes arvemateriale (DNA) blir reparert etter at det har blitt skadet. Skader i DNA oppstår både spontant, fordi molekylet ikke er kjemisk stabilt, og på grunn av kjemisk og fysisk påvirkning fra miljøet, der stråling er en viktig årsak. DNA-skader som ikke blir reparert fører til mutasjoner. Dette er den fundamentale årsaken til kreftutvikling og arvelige sykdommer. Krokan har særlig bidratt til forståelsen av hvordan enzymer i cellene reparerer DNA-skader og har sammen med sine medarbeidere oppdaget flere nye enzymer. Enzymer som reparerer DNA beskytter ikke bare mot kreft, men er også helt avgjørende for immunsystemet. I tillegg er DNA-reparasjon viktig i for å forebygge tidlig aldring og noen kroniske sykdommer.

I sitt arbeid med DNA-reparasjon har Krokan samarbeidet og publisert forskning med ledende forskere innen sitt felt, bl.a. professor Tomas Lindahl. Han fikk Nobelprisen i kjemi i 2015. I de senere år har han og hans medarbeidere bidratt med ny innsikt i hvordan det oppstår mutasjoner som fører til lymfekreft i forløperne til antistoff-produserende celler. Deler av hans forskning er beskrevet i boka «Norske forskningsbragder – vitskaplege oppdagingar gjennom 150 år» av Unni Eikeseth.

I tillegg til sin DNA-forskning har Krokan hatt en viktig rolle i utvikling av et legemiddel basert på omega-3 fettsyrer. Dette var i tiden da han var forskningssjef ved Norsk Hydro Forskningssenter. Legemiddelet brukes i dag i store deler av verden for å forebygge og behandle hjertesykdom

Krokan er blant de internasjonalt mest siterte forskerne innen sitt fagområde og har publisert over 200 vitenskapelige artikler i internasjonale tidsskrifter og bøker, for en stor del i topprangerte tidsskrifter. Krokan var sentral da medisinstudiet ble opprettet i Tromsø og Trondheim. Videre har han veiledet 25 doktorgradskandidater fram til fullførte doktorgrader. Han var den første professor i molekylærgenetikk i Trondheim og har hatt stor betydning for utviklingen av fagområdet.

Flere hedersbevisninger

Krokan er blant annet tildelt Anders Jahres Store Medisinske Pris (delt med Erling Seeberg i 2004), og  Kong Olav Vs Kreftforskningspris (2008).
Krokan ble i år 2000 innvalgt som medlem i European Molecular Biology Organization (EMBO), et medlemskap som henger meget høyt. Krokan var det første norske medlem utenfor Oslo. Han er også innvalgt i Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab, Det Norske Videnskaps-Akademi og Norges Teknisk-Naturvitenskapelige akademi. Han er æresmedlem i Norsk Biokjemisk Selskap.

Krokans CV i korte trekk

• Cand.med. fra Universitetet i Oslo i 1970
• Dr.med. i biokjemi fra Universitetet i Tromsø 1977
• Forskningsopphold ved Harvard Medical School i Boston
• Førsteamanuensis i biokjemi i Tromsø
• Et år i Bethesda utenfor Washington DC som gjesteforsker ved Det nasjonale kreftinstituttet
• Leder av Biokjemiavdelingen i Tromsø
• Avdelingsleder og forskningssjef ved Norsk Hydro Forskningssenter 1985-88
• Siden 1988 har han vært professor ved NTNU, først i bioteknologi frem til 1993, så i medisin (molekylærbiologi) ved det som i dag er Institutt for kreftforskning og molekylær medisin. (IKM)

Blogger: Kristian Hveem, professor ved Institutt for samfunnsmedisin

Hva er genetisk epidemiologi? Vi vil bedre forstå hvorfor vi blir syke og holder oss friske ved å studere variasjon i arvematerialet på mange mennesker samtidig. Epidemiologi er faget som vurderer årsaker til helse og sykdom ved å studere mønster, årsaker og effekter i befolkninger. Genetisk epidemiologi studerer ulikheter i arvematerialet hos mange mennesker samtidig og sammenligner denne variasjonen med helse og sykdom i befolkningen. Målet med forskningen er å bruke den nye kunnskapen til å bedre forebygging og behandling av sykdom.

Stiftelsen Kristian Gerhard Jebsen, Det medisinske fakultet ved NTNU og Helse Midt-Norge opprettet 1. juli et nytt K.G. Jebsen senter for medisinsk forskning – K.G. Jebsen-senter for genetisk epidemiologi. Det nye senteret vil studere gener for å bedre forståelsen av helse og sykdom.

Som et sandkorn på ei strand

Det er nå over ti år siden det menneskelige arvematerialet ble kartlagt. DNA er molekylet som inneholder instruksjoner for alt som lever. For hver av oss består denne oppskriften av rundt 3 milliarder bokstavkombinasjoner hvor mer enn 99,9% er likt mellom alle mennesker. Likevel er vi alle forskjellige, og det er disse små ulikhetene som gir utslag på for eksempel utseende, helse og sykdom. Når vi sammenligner disse ulikhetene på tvers av mange mennesker, og systematisk studerer hvordan de påvirker helse og sykdom, kan vi finne årsaker og sammenhenger som kan gi bedre folkehelse. Når det gjelder antallet analyser blir dette omtrent som å vurdere hvert sandkorn på ei lita sandstrand i jakten på en håndfull sandkort som gir sykdom.

Økt presisjon

De siste årene har det skjedd en rivende utvikling av teknologien som digitaliserer arvematerialet. Sammen med den stadig økende utviklingen av datateknologi og regnekraft åpner dette for helt nye studiemuligheter. Vi lever i en kjempespennende tid fordi vi nå kan studere sammenhenger på et helt nytt presisjonsnivå. Kombinasjonen av økt datatilgang og bedre regnekapasitet har ført til stor satsning på genetisk epidemiologi verden over, og for ikke lenge siden lanserte Barack Obama the ‘Precision Medicine Initiative’ som en av sine store satsningsområder innen helse.

Norske muligheter

Vi har et godt utgangspunkt for genetisk epidemiologi i Norge. Landet har en enestående kombinasjon av store helseundersøkelser og helseregistre som gjør at vi kan studere en rekke helsetilstander, og i tillegg har vi i mange år bygd opp store biobanker som oppbevarer arvemateriale for analyser. Forskningsgruppen bak K.G. Jebsen-senter i genetisk epidemiologi har de siste to årene jobbet utrettelig med å digitalisere arvematerialet for 70,000 deltakere i Helseundersøkelsen i Nord-Trøndelag (HUNT). Alle prøvene er digitalisert ved NTNU. Nå vil senteret koordinere rundt 50 studier på ulike helsetilstander med utgangspunkt i dette materialet. Prosjektene involverer mer enn 150 forskere fra hele landet.

Tillit i befolkningen

Forskning på befolkningdata er prisgitt tillit fra befolkningen. Vi stiller derfor store krav til datasikkerhet og korrekt bruk. Alle studiene som ønsker å benytte data godkjennes av en forskningsetisk komite og hos eierne av helsedata det kobles mot. K.G. Jebsen-senteret har også etablert et eget datasenter, HUNT Cloud, som muliggjør analyser i kontrollerte og sikre rammer. I tillegg har senteret utviklet en etisk sertifisering hvor forskere som skal ha tilgang til data må vise at de har god kjennskap til etiske utfordringer knyttet til forskning på arvematerialet.

Disse står bak

K. G. Jebsen-senter i genetisk epidemiologi finansieres av Stiftelsen K. G. Jebsen, Det medisinske fakultet ved NTNU og Helse Midt-Norge. Senteret vil bli ledet av professor Kristian Hveem og samle flere ledende miljøer ved NTNU innen epidemiologi (professor Bjørn Olav Åsvold), bioinformatikk (professor Pål Sætrom), biostatistikk (professor Goncalo Abcasis og Lars Fritsche) og systembiologi (professor Eivind Almås). Senteraktiviteten vil koordineres av Maiken Elvestad Gabrielsen og Oddgeir Lingaas Holmen.

Om Stiftelsen Kristian Gerhard Jebsen

Stiftelsen Kristian Gerhard Jebsen er opprettet for å hedre minnet om Kristian Gerhard Jebsen og hans innsats for norsk og internasjonal skipsfart og næringsvirksomhet. Etter etableringen i 2009 har Stiftelsen Kristian Gerhard Jebsen i hovedsak konsentrert sin støtte på prosjekter innen områdene medisinsk og maritim forskning. Stiftelsen har også støttet kulturformål. Fellesnevner for stiftelsens engasjement er en målsetning om å bidra til å realisere prosjekter på internasjonalt toppnivå.

Blogger: Maren F. Hansen
Phd Stipendiat og Molekylærgenetiker ved Institutt for Laboratoriemedisin, Barne- og Kvinnesykdommer, NTNU og St. Olavs Hospital

Vi har funnet en ny sykdomsgivende mutasjon i en familie med høy forekomst av tarmkreft ved bruk av ny sekvenseringsteknologi som gjør det mulig å sekvensere alle 22 000 gener i det menneskelige genom. En kartlegging av syndromet denne mutasjonen forårsaker kan føre til nye retningslinjer for bedre oppfølging og kontroller, og denne studien [1] er et viktig bidrag til denne kartleggingen.

De fleste av oss kjenner noen som har eller har hatt tarmkreft. Det er fordi det er en av de vanligste kreftformene i Norge med over 4000 nye tilfeller i 2012. Omtrent en tredjedel av alle tilfeller er antatt å være forårsaket av arvelige faktorer, men den bakenforliggende genetiske årsake er bare kjent i 5-10 % av tilfellene.

Disse kjente tilfellene er arvelige tarmkreft syndromer forårsaket av mutasjoner i velkjente risikogener. I mange familier med høy forekomst av tarmkreft er det imidlertid slik at man ikke finner noen genetisk årsak når man leter etter mutasjoner i de kjente risikogenene.

Ny sekvenseringsteknologi

Teknologien for sekvensering av DNA har hatt en formidabel utvikling de siste årene. Økt effektivitet og lavere priser gjør det mulig å kartlegge enkeltpersoners genom på få dager. Dette åpner nye dører innen genetisk forskning og diagnostikk og gjør det mulig å finne genetiske årsaker til sykdommer som hittil har vært ukjent.

Sekvenseringsteknologien som har blitt benyttet de siste 30 år, Sanger sekvensering, er en kostbar og arbeidskrevende teknologi som bare gjør det mulig å sekvensere ett eller noen få gener per pasient. Hvilke gener som skal sekvenseres blir bestemt ut fra pasientens fysiske egenskaper (fenotype) og symptomer.

Imidlertid er det slik at fenotypen til de ulike tarmkreft syndromene overlapper en del, og gjør det utfordrende å velge riktige gener til analyse. I tillegg eksisterer det fortsatt uoppdagede arvelige tarmkreft syndromer som ikke vil kunne bli oppdaget ved denne type målrettet analyse.

Med ny sekvenseringsteknologi kan man forske på en helt annen måte, og man trenger ingen hypotese om hvilke gener man skal lete i. I stedet analyserer man alle genene i genomet og bruker bioinformatiske verktøy til å finne mutasjoner som er årsak til sykdom.

Familie med arvelig tarmkreft

Vi har gjort en studie på en familie med mange tilfeller av tarmkreft som indikerer at det er en genetisk årsak til deres økte risiko. Denne familien har vært utredet ved St. Olavs Hospital siden 1995. Flere kjente risikogener har blitt undersøkt, uten funn av sykdomsgivende mutasjon.

Vi sekvenserte alle genene til 14 familiemedlemmer, både syke og friske, for å se om vi kunne finne en aktuell mutasjon. Vi brukte bioinformatiske verktøy til å filtrere bort alle DNA varianter som sannsynligvis ikke var skyldige. Dette var DNA varianter som er vanlig i befolkningen, som ikke har effekt på proteinet samt DNA varianter funnet i de friske individene i denne familien. Vi fant en mutasjon i et gen som kalles POLE som den mest sannsynlige årsak til økt risiko. I senere tid har vi analysert flere familiemedlemmer for denne spesifikke mutasjonen og til nå er den funnet i 15 syke og ingen friske individer.

Polymerase proofreading-associated polyposis (PPAP)

POLE er et gen som koder for en del av et enzym (Polymerase ε) som er ansvarlig for kopiering av DNA. Enzymet har en innebygd autokorreksjonsfunksjon som er viktig for at DNA kopieringen skal være nøyaktig. Sykdomsgivende mutasjoner som hemmer autokorreksjonsfunksjon ble nylig funnet å være årsak til det arvelige tarmkreft syndromet PPAP, av en forskningsgruppe i England [2]. Dette er en sykdom som gir økt risiko for utvikling av kreft.

Dette er en av de første PPAP familiene som er beskrevet på verdensbasis. Mutasjonsbærerne i denne familien var i hovedsak rammet av kreft eller forstadier til kreft i tykktarmen, men det var også tilfeller i tynntarm, mage, eggstokker og bukspyttkjertel. Tidligere har POLE mutasjoner også blitt assosiert med kreft i hjerne og livmor.
Hvorfor er det viktig å identifisere genetiske årsaker til arvelig tarmkreft?

Når familier med økt risiko for tarmkreft blir identifisert i helsevesenet, får de tilbud om regelmessig oppfølging inkludert undersøkelser av endetarmen (koloskopi) hvert 2.-5. år for å oppdage og fjerne forstadier til kreft. Hvis man ikke finner mutasjonen som gir økt risiko, betyr det at alle familiemedlemmer må tilbys kontrollopplegg. Dette er en belastning for de involverte og krever betydelige ressurser i helsevesenet.

Hvis vi kan finne sykdomsgivende mutasjon kan kontrollopplegget fokuseres på de familiemedlemmene som har mutasjonen og dermed også økt risiko for tarmkreft. De uten mutasjon, som ikke har høyere risiko for tarmkreft enn befolkningen generelt, slipper ubehagelige tarmundersøkelser og bekymring.

For denne spesifikke familien betyr dette funnet at de endelig har fått en forklaring på hvorfor deres famille ofte rammes av kreft.

Utfordringen med funnet er at det foreløpig ikke eksisterer retningslinjer for kontrollopplegg for pasienter med PAPP syndromet. Dermed er kontrollopplegget av denne familien basert på relativt små tall og krefttilfeller i egen familie. Dette vil likevel bare være en overgangsfase, og etterhvert vil man på internasjonalt nivå ha samlet nok data til å kunne lage gode retningslinjer og kontrollopplegg for PPAP syndromet.

Samarbeidsstudie mellom NTNU og St. Olavs Hospital

Studiet er et samarbeid mellom St. Olavs Hospital og NTNU. St Olavs Hospital stiller med ekspertise innen human molekylærgenetikk og genetisk veiledning og sørger for at pasientene blir tatt hånd om på en god måte. NTNU har ekspertise innen genomsekvensering, bioinformatikk og bioetikk.

Studiet er det første klinikknære sekvenseringsstudiet i en slik skala som er gjort på St. Olavs Hospital og NTNU og demonstrerer hvor godt egnet denne teknologien er til diagnostikk av arvelige sykdommer. Vi håper på å videreføre det gode samarbeidet mellom universitet og sykehus når denne teknologien skal tas i bruk rutinemessig på Avdeling for patologi og medisinsk genetikk ved St. Olavs Hospital.

Referanser:

• [1] Hansen MF, Johansen J, Bjørnevoll I, Sylvander AE, Steinsbekk KS, Sætrom P, et al. A novel POLE mutation associated with cancers of colon, pancreas, ovaries and small intestine. Fam Cancer 2015. doi:10.1007/s10689-015-9803-2.
• [2] Palles C, Cazier J-B, Howarth KM, Domingo E, Jones AM, Broderick P, et al. Germline mutations affecting the proofreading domains of POLE and POLD1 predispose to colorectal adenomas and carcinomas. Nat Genet 2013;45:136–44. doi:10.1038/ng.2503.
• Forskningsgruppen Genetic risk factors in hereditary colorectal cancer