De molekylære netværk, der danner hjertet, ligner sociale netværk som Facebook.
Denne overraskende opdagelse er resultatet af et internationalt forskningssamarbejde ledet af danske forskere.
Opdagelsen har konsekvenser for vores forståelse både af hjertesygdomme og en række andre komplekse sygdomme som skizofreni, autisme og demens. Samtidig kan resultaterne bane vejen for nye behandlingsformer som stamcelleterapi.
Forskere fra KU, DTU, Harvard Medical School og MIT har analyseret hjerteudviklingen i bl.a. menneskefostre ved hjælp af supercomputere.
Herved er det lykkedes at kortlægge, hvordan hundredvis af gener indgår i en række molekylære kommunikationsnetværk.
Generne netværker
»Til vores store overraskelse viser det sig, at disse netværk nøje følger samme komplicerede matematiske regler som internettet og de sociale netværk som Facebook. Populært sagt netværker generne sig gennem organudviklingen.«
Sådan siger projektlederne bag forskningen Kasper Lage fra Harvard Medical School og MIT, samt Lars Allan Larsen fra Wilhelm Johannsen Center for Funktionel Genomforskning, Institut for Cellulær og Molekylær Medicin, Københavns Universitet.
Og de fortsætter:
»Vi har brugt hjerteudviklingen som model, da hjertet er godt beskrevet, og der findes store mængder brugbare data. Men de processer, vi undersøger, indgår i udviklingen af alle livsvigtige organer som hjerne, lever og nyrer.«
Populært sagt netværker generne sig gennem organudviklingen
Kasper Lageog Lars Allan Larsen
»Det er processer, der langtfra er kortlagte, fordi de bygger på et kompliceret samspil mellem hundredvis af gener, der kommunikerer i både tid og rum. At kortlægge sådanne biologiske grundregler øger vores forståelse af organers udvikling og dermed muligheden for at udvikle nye behandlingsformer som stamcelleterapi og andre former for regenerativ medicin.«
Eksperimenter bekræfter resultater
Søren Brunak fra Center for Biologisk Sekvensanalyse på DTU Systembiologi forklarer om metoden bag opdagelsen:
»Ved hjælp af supercomputere kombinerede vi store mængder data fra tusindvis af tidligere forsøg. Derved kortlagde vi de molekylære netværk, der styrer organudvikling, og som er defekte i mange sygdomme. Vi fulgte derefter analyserne op med eksperimenter, der bekræftede det molekylære netværk, supercomputerne havde udregnet.«
Bedre forståelse af skizofreni og demens
Opdagelsen giver også indsigt i de mekanismer, der koordinerer udviklingen og vedligeholdelsen af hjernen, skønt hjernen er et langt mere kompliceret organ end hjertet.
Niels Tommerup fra Wilhelm Johannsen Center for Funktionel Genomforskning forklarer:
»Den samme strategi kan vi nu benytte til at karakterisere de komplekse molekylære netværk, der er forstyrrede ved depression, skizofreni, autisme, epilepsi, demens og ADHD.«
Arbejdet bliver i dag offentliggjort i det internationale tidsskrift Molecular Systems Biology.
Den er et samarbejde mellem forskere fra Danmarks Grundforskningsfonds Wilhelm Johannsen Center for Funktionel Genomforskning, KU; Center for Biologisk Sekvensanalyse ved DTU; Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, KU; Institut for Cellulær og Molekylær Medicin, KU; Massachusetts General Hospital, Boston; Harvard Medical School, Boston, og Broad Institute of MIT and Harvard, Boston.
Lavet i samarbejde med Danmarks Tekniske Universitet
