Nobelpriset i medicin

Åratal av jakt på långsam mördare hedras

Hepatit C-viruspartiklar angriper en lever

Jakten på hepatit C-virus (till höger) pågick under decennier.

© scientificanimations.com / Wikimedia Commons

Under det senaste århundradet hade en tyst mördare fått ha fritt spelrum. Upp emot 30 procent av de personer som exempelvis delade sprutor eller fick en blodtransfusion dog 20-30 år senare av leversjukdomar.

Det var först 1972 som dödsorsaken upptäcktes: Ett okänt virus som ledde till långsam men säker kronisk leverinflammation och därefter skrumplever (levercirros).

Fyra stadier av leversjukdom orsakad med Hepatit C

Fyra stadier av infektion av hepatit C visar leverns förfall: Från vänster syns en frisk lever, ärrvävnadsbildning, skrumplever och levercancer.

© Shutterstock

Nobelpriset i Medicin tilldelas i år tre forskare som samtliga har medverkat till att avslöja hemligheterna med det så kallade hepatit C-viruset:

© Hegasy.de / Wikimedia Commons

1. Ett tredje virus upptäcks

Amerikanen Harvey J. Alter bevisade 1972 att patienter fick inflammation i levern även om de fick blodtransfusioner som var fria från de kända hepatitvarianterna A och B. Det måste beror på ett tredje hepatitvirus som även kunde smitta schimpanser.

© Hegasy.de / Wikimedia Commons

2. Virusets genetik avslöjat i petriskål

I England kartlade Michael Houghton 1989 virusets genetiska material genom att kombinera serum från en schimpans med leverinflammation med antikroppar från människor. Viruset fick namnet hepatit C och det första testet för diagnosticering utvecklades.

© Hegasy.de / Wikimedia Commons

3. Viruset fick sin dom

Charles M. Rice från USA bevisade år 1997 att infektionen ledde till leverinflammation när han injicerade schimpanser med en modifierad version av viruset. Samtidigt avslöjade den genmodifierade versionen virusets smittsamma genetiska delar.

Forskarnas insats har lett till tester med blodprov som upptäcker exempelvis antikroppar mot viruset och därmed kan initiera behandling av de cirka elva miljoner människor som varje år infekteras av hepatit C. Med tidig upptäckt och modern behandling kan 80-95 procent av de drabbade botas.

Nobelpriset i fysik

Astronomer hittade Einsteins svarta hål

Svart hål

Det supermassiva svarta hålet som utgör centrum i galaxen M87. Det första svarta hålet som någonsin har fångats på bild.

© ESO

När Albert Einstein utvecklade sin generella relativitetsteori 1915 utformade han ett fenomen som kunde förklara vad som påverkade himlakropparnas rörelser i universum. Fenomenet kallade han en singularitet, och senare tillkom beteckningen "svart hål".

I flera år antog astronomer – och även Einstein – att de svarta hålens existensberättigande uteslutande var att få ekvationen att stämma, men att dessa svarta hål inte fanns i den fysiska verkligheten. I dag är det inga astronomer som tvivlar på deras existens och förra året tog astronomer den första bilden av (skuggan från) ett svart hål.

Forskarna har kartlagt de svarta hålens anatomi

/ 4

Singularitet

I det svarta hålets mitt är gravitationen oändligt stor.

1

Begivenhedshorisont

Ingenting, varken materia eller ljus, kan ta sig ut bortom denna gräns.

2

Ergosfär

Här roterar själva rumtiden. Ingenting kan stå stilla här.

3

Tillväxtskiva

Här virvlar materia runt i allt kortare banor.

4
©

De stora genombrotten i jakten på svarta hål kan vi tacka årets tre Nobelpristagare i fysik för:

  • Brittiske Roger Penrose kombinerade år 1965 matematik och fysik och kunde på så sätt bevisa att svarta hål faktiskt existerar – och att Einsteins relativitetsteori stämmer.
  • Amerikanen Andrea Ghez och tysken Reinhard Genzel har sedan 1990-talet pressat världens största teleskop för att avslöja att stjärnorna i mitten av Vintergatan rör sig runt ett objekt som inte kan vara något annat än ett så kallat supertungt svart hål.

Forskarnas bedrifter har format förståelsen av svarta hål som den centrala aktören i galaxers utveckling och som centrum för samtliga stjärnsystem.

Nobelpriset i kemi

Forskare hittar redigeringsknappen för dina gener

© Shutterstock

1987 hittade forskare ett mystiskt mönster som återkom i bakteriers genetiska material. Under 2000-talet började forskningen tyda på att mönstret, som kallades CRISPR, var en del av det genetiska försvaret mot invaderande virus.

Studier visade att bakterier byggde in delar av virus-dna i sitt eget dna. Dessa CRISPR-sekvenser gjorde det möjligt för bakterierna att känna igen ett framtida virusangrepp och slå tillbaka.

2012 pekade Emmanuelle Charpentier och Jennifer A. Doudna ett enzym som kallas Cas9, som var ansvarigt för att klyva virus-dna och klippa in det i bakterien. Med hjälp av den kunskapen kunde de förvandla försvarssystemet till ett klipp och klistra-verktyg som fick namnet CRISPR-Cas9, som kan klippa in gener i alla levande organismer och på så sätt exempelvis förädla växter och även bota genetiska defekter.

Genverktyget CRISPR-Cas9 är en ny och betydligt mer exakt metod för redigering av gener. Metoden gör det enkelt att tillföra nya egenskaper till kända växter och djur eller släcka oönskade gener.

CRISPR
© Claus Lunau

1. Virus för in verktyg i cellen

Som hjälp att föra in genverktyget CRISPR-Cas9 i en växt använder forskarna ett virus eller en bakterie som för med sig verktygslådan in i en cell. Det mikroskopiska verktyget består av en guide, en sax och en mall.

CRISPR
© Claus Lunau

2. Guide-rna hittar fram till målet

Med CRISPR-Cas9-metoden kan forskarna sikta in sig mot en exakt plats i dna-strängen. Det görs med en bit specialdesignad rna som påminner om dna. Den fungerar som en guide och tar sig fram till motsvarande bit dna.

CRISPR
© Claus Lunau

3. Enzymsax klipper av dna-sträng

Enzymet Cas9 fungerar som en sax som kan klippa i dna-strängen. Den klipper inte ut dna utan öppnar bara strängen där forskarna vill föra in ny arvsmassa.

CRISPR
© Claus Lunau

4. Mall levererar ny kod

Cellen börjar reparera skadan genom att byta ut dna runt hålet. Genverktyget har en mall som ser ut som dna på den plats där strängen klippts av och kan på så sätt få cellen att själv föra in den nya koden i sitt dna.

För sin prestation belönas de nu med Nobelpriset i kemi.

Utvecklingen i verktygets möjligheter utvecklas i snabb takt. Forskare har redan använt tekniken till att rätta till genetiska defekter som gör barn blinda. På sikt kan CRISPR-Cas9 rätta 89 procent av alla kända sjukdomsframkallande genentiska fel och på så sätt även ta itu med livshotande sjukdomar som aids och cancer.