Forskning med arsenik ger nytt hopp för effektivare mediciner och renare grödor
Ny forskning från Göteborgs universitet kan leda fram till att mediciner, där arsenik ingår, blir effektivare. Kunskapen kan även utnyttjas för att framställa växter med hög motståndskraft och grödor med begränsat upptag och lagring av arsenik.
Trots att arsenik är skadligt för flera organ i människans kropp används det för behandling av olika cancerformer och ingår som aktiv beståndsdel i mediciner mot sjukdomar som orsakas av parasiter.
Arsenik som botemedel
Även om arsenik används inom medicinsk terapi, vet man idag relativt lite om mekanismerna genom vilka celler utvecklar motståndskraft mot arsenik, vilket i sin tur kan leda till ineffektivare terapi.
Protein reglerar cellen
För att ta reda på hur upptag och utflöde fungerar i kroppens celler har forskaren Doryaneh Ahmadpour vid Institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet, gjort experiment med vanlig bagerijäst.
– Den kunskap vi får genom att klarlägga dessa mekanismer i jäst kan man i sin tur använda för att på sikt framställa mer effektiva mediciner där arsenik ingår. Särskilt intressant är ett membranprotein som kallas Fps1 vilket transporterar den trivalenta formen av arsenik (arsenit) in i och ut ur cellen, säger Doryaneh Ahmadpour.
Hennes studier, tillsammans med forskaren Michael Thorsen, har visat hur proteinet Fps1 regleras och hur inflödet av arsenik påverkas i cellen genom ett annat protein, Hog1.
Resultaten pekar på att minskad aktivitet av Hog1 kan vara ett effektivt sätt att öka cellernas förmåga att ta upp arsenik och därigenom göra cellerna känsligare mot arsenik för effektivare behandling.
På liknande sätt kan man öka motståndskraften mot arsenik genom att öka aktiviteten av Hog1 och på så sätt minska inflödet av arsenik in i cellerna.
– Vi har också visat att ett protein som kallas Slt2 reglerar utflödet av arsenik ut ur cellen och därigenom ökar cellens resistens mot arsenik. Likaså kan man reglera den cellulära motståndskraften mot arsenik genom styrning av Slt2:s aktivitet.
Arsenik som problem
Arsenik är en giftig halvmetall, som förekommer naturligt i berggrunden. Arsenik kan lösas ut i grundvattnet eller spridas genom industriella aktiviteter.
Arsenik är ett globalt problem på grund av den ökande kontamineringen av vatten, jord och grödor både i u-länder och i-länder.
– Höga arsenikhalter i grundvattnet kan leda till att människor får i sig skadlig mat och förorenat vatten. Det här drabbar främst människor i regioner där grödor, som exempelvis ris, bevattnas med arsenikkontaminerat vatten som lagras i växterna.
Kunskap för tåliga grödor
Kunskapen om arsenik kan utnyttjas för att framställa växter med högt upptag, som kan användas vid sanering av förorenad mark, eller för att framställa födoväxter och grödor med begränsat upptag och lagring av arsenik, så kallade ”safe crops”.
KONTAKT OCH INFORMATION
Avhandlingen: Stress, Homeostasis and Robustness- Molecular and Systems level Analysis in Yeast
Doryaneh Ahmadpour, Inst för kemi och molekylärbiologi Mobile: 0737666028 E-post: doryaneh.ahmadpour@cmb.gu.se
Handledare: Stefan Hohmann, Markus J. Tamàs
