For tre år siden gikk nyheten om at forskerne hadde kartlagt genene i det menneskelige arvestoffet verden rundt. En rekke andre arter er også kartlagt, og til sammen har dette gitt nye og uante muligheter til å studere biologiske prosesser.

Dette resulterte blant annet i en nasjonal plan for funksjonell genomforskning. Målet i første omgang er å bygge opp basiskompetanse i alle regioner. 11 teknologiplattformer med en totalbevilgning på 100 millioner kroner pr. år ble opprettet i 2002.

På lang sikt er målet å bringe Norge opp på et internasjonalt høyt nivå, for man antar at funksjonell genomforskning vil bli en svært viktig motor i framtidig næringsliv.

Konkurransedyktig

NorStruct, Nasjonalt senter for strukturbiologi, er en av disse plattformene.

- I arbeidet med strategiplanen var man på leting etter områder der Universitetet i Tromsø kunne være konkurransedyktig nasjonalt, og strukturbiologimiljøet ble identifisert som et slikt miljø. Da FUGE-midlene ble utlyst sto hele biologimiljøet bak søknaden om å få etablere en strukturbiologisk teknologiplattform ved UiTø, sier professor Arne O. Smalås som er direktør ved NorStruct.

Teknologiplattformene kan sammenlignes med verktøykasser forskerne kan bruke i sine prosjekter. Her får de tilgang til både utstyr og kompetanse.

NorStruct bygger på et forskningsmiljø som har spesialkompetanse på krystallografi, en type kompetanse som ingen andre fagmiljøer her i landet har. Krystallografi innebærer at man lager krystaller av proteiner, en type makromolekyler, for så å eksponere krystallet med røntgen for å finne den tredimensjonale strukturen.

Molekylets struktur

Levende organismer består av molekyler som igjen er bygd opp av atomer. Det finnes store og små molekyler, de ser forskjellig ut og er satt sammen av ulike antall atomer som hver har sin helt spesielle plassering og funksjon i “byggverket”.

- Det fins milliarder av molekyler og hver av dem virker som en helhet. For å vite hvordan hvert enkelt molekyl virker, må vi ha kunnskap om hvordan det ser ut, det vil si at vi må kjenne den romlige formen til molekylet, posisjonen til hvert enkelt atom. Det er dette strukturbiologi handler om - å vite på detaljnivå hvordan hvert enkelt molekyl ser ut og virker, sier Smalås.

For å illustrere poenget bruker han medisinen som eksempel. Makromolekylene, det vil si de store molekylene, er maskineriet i kroppen vår. Når kroppen blir syk er det ofte et molekyl som ikke fungerer som det skal. I sykdomsbehandlingen brukes gjerne medikamenter som er små molekyler som skal virke inn på de store.

For å lykkes er det nødvendig å forstå hvordan kroppen fungerer - hvordan hvert enkelt molekyl og atom fungerer og ser ut. For at medikamentet skal virke optimalt, det vil si helbrede med et minimum av bivirkninger, må det finne veien til den riktige delen av molekylet. Treffer det litt feil, vil det kunne føre til uønskede bivirkninger.

Vaksine som virker

Et mer konkret eksempel kan være forskningen på fiskevaksine som har vært drevet i Tromsø. Der lyktes man med å finne fram til en vaksine som virket effektivt mot Hitra-syken. Man vet at vaksinen virker, men ikke hvordan.

Da NorStruct ble etablert ble det også igangsatt en del forskningsprosjekter rundt teknologiplattformen. Ett av prosjektene er å studere bakterien som forårsaker Hitra-syken på laks og torsk. Målet er å kartlegge alt DNA-materialet i denne bakterien samt å studere hvordan den virker på fisken.

Den effektive vaksinen er egentlig et molekyl som har god virkning, og som bør studeres nærmere.

- Derfor har vi valgt denne bakterien som et modellsystem. Vi vet at det vil komme nye sykdommer som vil trenge nye vaksiner, og da trenger vi et apparat som kan ta tak i de nye sykdommene, sier han.

I denne prosessen identifiseres en rekke molekyler. Noen av dem er sykdomsframkallende (patogene), andre og kanskje ukjente molekyler kan ha andre egenskaper. Når forskerne finner proteiner som er interessante eller som de tror kan være det, går proteinene inn i produksjonslinjen i NorStruct for videre studier.

Mens man før måtte hente hvert enkelt protein ut av organismen, kan man i dag produsere proteinene selv. Det skjer ved å hente genet ut av en hvilken som helst organisme og putte det inn i for eksempel en bakterie som så produserer proteinet i store mengder. En flaksehals kan være å få stor nok produksjon av proteiner.

15,2 årsverk

NorStruct har i dag 15,2 årsverk som er finansiert gjennom forskningsfondet. Dette er stillinger som Universitetet i Tromsø ellers ikke ville hatt. Det årlige budsjettet er på vel ti millioner kroner. Plattformen startet opp i desember 2002. I løpet av neste år skal NorStruct evalueres av en internasjonal ekspertgruppe.

Institutt for kjemi ved Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet har ansvaret for senteret, men laboratorier ved Institutt for medisinsk biologi og Norges fiskerihøgskole er også en del av plattformen. Senteret skal samarbeide med biologimiljøene i hele landet.

- I dag har vi kunder fra hele landet, men foreløpig er det Nord-Norge som har flest prosjekter hos oss, sier Arne O. Smalås.

- Vi har kapasitet til å ta imot flere, derfor er det viktig å drive promotering.

- Dette handler om langsiktig forskning. Selv om vi allerede har nådd enkelte delmål, vil resultatene komme senere. Målet med FUGE-satsingen er at det skal bidra til næringsutvikling. Prosjektene rundt NorStruct skal skape ideene og produktene, avslutter Smalås.