Forskere udstyrer menneskeceller med solfanger

Planter er kendt for deres evne til at opfange sollys og konvertere det til en energiform, som de kan bruge til deres vækst. Det er et centralt element i planters fotosyntese, og nu er det lykkedes danske forskere at isolere en af de enheder, som laver energi ud af sollys i planter og sætte den ind i menneskeceller.

»Det er lykkedes os - uden gensplejsning - at overføre et element fra planteriget til dyreriget. Og menneskecellerne lader sig tilsyneladende ikke mærke af det og lever i bedste velgående. Det kan være det første skridt på vejen til at skabe menneskeceller, der kan udnytte energien i lyset,« siger ph.d. og postdoc Christian Pablo Pennisi ved Center for Sanse-Motorisk Interaktion (SMI) på Aalborg Universitet.

Han har stået i spidsen for undersøgelsen, der netop er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Cellular and Molecular Bioengineering.

Målet er ikke grønne mennesker

Selvom det er en dragende tanke, så er det ifølge forskerne ikke vejen til at skabe grønne øko-mennesker, der kan leve af solens stråler alene. Men det kan blive et vigtigt redskab i kampen for at få skadede nervefibre til at fungere igen og kan måske på sigt forbedre livskvaliteten hos mennesker med lammelser, høre- eller hjerteproblemer. Eller patienter med Parkinsons sygdom.

I dag bruger man batteridrevne elektroniske enheder i form af pacemakere eller øre implantater (Cochlear implants), der udsender en elektrisk impuls, hvis patienternes egne nerveceller svigter. En pacemaker sikrer for eksempel, at hjertet ikke slår med en for lav puls, og et øreimplantat kan genskabe hørehæmmedes evne til at høre. Og en pacemaker i hjernen hos Parkinson patienter, kan få patienternes karakteristiske rystelser til at forsvinde.

Men måske er det ikke den mest effektive måde at hjælpe patienterne på, og hos Parkinson patienter er pacemakeren forbundet med kedelige bivirkninger. For selvom den dulmer rystelserne, så går det også udover patienternes nattesøvn. Mange Parkinson patienter med pacemakere i hjernen lider af søvnløshed.

»Derfor er der brug for at udvikle en ny vifte af muligheder, der på anden vis kan vække patienternes nerveceller op til dåd. Og det er her vores nye opdagelse kommer ind i billedet,« siger Christian Pablo Pennisi.

Nerveceller skal lades op med lys

Forskerne drømmer om, at de på sigt kan udstyre patienternes slidte nerveceller med planternes solfangere og aktivere nervecellerne med lys alene. Nu trænger sollys jo ikke ind i kroppens indre, men det vil der ifølge forskerne nok også være råd for.

»I dag sker der en rivende udvikling inden for produktion af lyskilder og lysledere i mikro- og nanostørrelse. Så en dag er det måske muligt at indsætte disse komponenter i det berørte område hos patienterne, så de kan lyse på de manipulerede nerveceller og aktivere dem,« siger Poul Erik Jensen fra Institut for Plantebiologi og Bioteknologi ved det Biovidenskablelige Fakultet på Københavns Universitet, som har deltaget i forskningen

Det kan være det første skridt på vejen til at skabe menneskeceller, der kan udnytte energien i lyset

Christian Pablo Pennisi

Solfangere aktiverer calciumpumpe

Selvom vi snakker fremtidsmusik, så har forskerne via deres amerikanske samarbejdspartnere fået et lille vink om, at menneskeceller udstyret med planternes solfangere, reagerer på lys. Ved at bade de manipulerede celler i lys, er det øjensynligt lykkedes at aktivere transport af calcium gennem cellemembranen.

»Vores forskning er stadig i sin spæde vorden, og det er vigtigt at gøre opmærksom på, at vi arbejder med menneskeceller i kultur og altså endnu ikke celler i kroppen. Men det bliver spændende at se, hvad vi kan få ud af at blande elementer fra planternes verden med vores dyrerige,« siger Poul Erik Jensen.

Fra et blad har forskerne høstet grønkorn og isoleret solfangerne (fotosystem 1). Dernæst har de blandet solfangerne med nogle fedtmolekyler (liposomer) og "fodret" menneskecellerne med dem. Ad den vej er det lykkedes at indsætte solfangerne i menneskecellernes fedtholdige membran (Idé: Christian Pablo Pennisi. Grafik: Tine Johansen)