Hoppa till huvudinnehåll

Vetenskap

Brittisk forskarduo belönas med Millenniumpriset för teknologi – uppfann banbrytande dna-teknik som möjliggör att vi kan leva friska längre i framtiden

David Klenermann ja Shankar Balasubramanian Esplanadin puistossa.
Bildtext David Klenerman och Shankar Balasubramanian är professorer vid universitetet i Cambridge. Svenska Yle träffade dem i Helsingfors på tisdagen när de var på sin första utlandsresa på länge.

Det prestigefyllda finländska Millenniumpriset för teknologi går i år till Shankar Balasubramanian och David Klenerman vid universitetet i Cambridge. De har utvecklat en populär teknik – storskalig dna-sekvensering – som gör det både snabbt och billigt att läsa av dna. Den har fått stor betydelse på många områden.

I Finland och runtom i världen använder man den aktuella dna-tekniken bland annat för att analysera coronavirusets genetiska kod.

Man kan då avgöra vilken virusvariant en person har smittats av. Sådan här snabb analys har också möjliggjort att det finns färdiga vacciner mot covid-19 redan nu.

Tutkija Sari Hannula tutkii sekvensaattorin näyttöä FIMMin laboratoriossa.
Bildtext Forskaren Sari Hannula kartlägger dna i ett laboratorium vid Institutet för molekylär medicin. Virus-rna kan också konverteras till dna.

– Vi skulle annars inte ha vacciner eller känna till virusen så väl på den här tiden som vi har kunnat göra det; under ett år, säger Aarno Palotie som är forskningsdirektör på Institutet för molekylärmedicin i Finland.

Dessutom ger tekniken forskare möjlighet att identifiera bakomliggande faktorer hos individer som påverkar hur deras immunförsvar reagerar mot covid-19. Den här informationen är viktig för att hitta orsaken till varför viruset drabbar vissa mycket hårdare än andra.

Kartläggning av människors dna

Vi människor har mellan 20 000 och 25 000 gener. De kontrollerar en hel del när det gäller vår hälsa, och om vi till exempel har högre risk för att råka ut för vissa sjukdomar.

Ännu år 2000 tog det ändå 10 år att analysera, eller sekvensera, en människas hela dna och det kostade mer än 1 miljard euro. Men under senare år har läget varit ett helt annat.

– Förändringen har varit väldig. Nu sekvenserar vi inom några timmar med några hundralappar, kommenterar Palotie.

henkilökuva
Bildtext Aarno Palotie är professor och forskningsdirektör.

Storskalig dna-sekvensering

Den vinnande tekniken som har möjliggjort det här kallas för Next Generation Sequencing (NGS), eller storskalig dna-sekvensering.

Metoden är sådan att delar av dna:t delas upp på ett chip och förstärks lokalt. En så kallad fluoroscerande avläsare körs över chippet hundratals gånger och kan registrera vilka så kallade nukleotider där finns - förkortat A, C, T eller G.

De skapar tillsammans den genetiska koden.

Illustration på NGS-tekniken.
Bildtext Illustration på storskalig dna-sekvensering.

Millenniumpriset för teknologi

  • Instiftades år 2004 av Teknikakademien i Finland.

  • Delas vanligen ut vartannat år till en eller flera personer som har utvecklat livskvalitetshöjande teknik och hållbar utveckling.

  • Sägs ibland vara ett slags Nobelpris för teknikvärlden, men har ingen koppling till Nobelstiftelsen i Sverige.

  • Prisutdelningen år 2020 sköts upp på grund av coronapandemin och blev av nu på tisdagskvällen istället.

  • Överräcktes i år officiellt av president Sauli Niinistö. Pristagarna befann sig i en studio i Vanda, utan publik, och presidenten medverkade på distans av försiktighetsskäl.

  • Prissumman är en miljon euro.

– De idéer som ledde hit kom till av en slump när vi höll på med grundforskning i biologi år 1997, berättar pristagaren Shankar Balasubramanian i en intervju för Svenska Yle.

Forskarduon studerade då hur dna-syntesen går till i naturen, vid universitetet i Cambridge i Storbritannien. Och i närheten av dem höll andra forskare på med att kartlägga hela det mänskliga genomet. Det fick Shankar Balasubramanian och David Klenerman att också fokusera mer på detsamma temat.

De idéer som ledde hit kom till av en slump

― Shankar Balasubramanian, pristagare, Millenniumpriset för teknologi

Det räckte sedan knappt tio år innan den första snabba sekvenseringsapparaten var ute på marknaden, år 2006.

Balasubramanian och Klenerman var i Finland på tisdagen för att ta emot sitt pris.

– Vi är verkligen glada över att tekniken erkänns genom att vi tilldelas det här priset. Och vi är glada för alla som var med i projektet. Det var inte bara jag själv och Shankar. Det var ett helt team av begåvade människor, påpekar David Klenerman.

Stor betydelse inom medicin

Den snabba dna-tekniken används i stor utsträckning inom sjukvård och diagnostik, bland annat för att undersöka genetiska risker i samband med sällsynta sjukdomar och cancer. 

– Många cancerpatienter har fått sitt dna sekvenserat och då kan man se hurdana genetiska förändringar som vanligen förekommer i samband med vissa cancertyper. Dessutom kan man få insikter om hur det lönar sig att behandla sjukdomen hos en viss patient. Individuell cancervård alltså, påpekar Shankar Balasubramanian.

Shankar Balasubramanian Esplanadin puistossa.
Bildtext Professor Shankar Balasubramanian.

Han berättar också att man så småningom mer rutinmässigt borde kunna upptäcka cancer via blodprover.

– Cancerceller avger nämligen en del dna till blodomloppet, och om man sekvenserar dna:t i blodomloppet så kan man upptäcka cancer i ett tidigt skede.

Används brett

Den vinnande dna-tekniken har dessutom ökat kunskapen om många växter och djur och kan till exempel hjälpa till med att öka matproduktionen.

– Möjligheten att sekvensera en miljon gånger snabbare än för 20 år sedan har haft en stor inverkan på mänsklighetens förmåga att lära sig mer om alla de organismer som finns i världen, påpekar Balasubramanian.

– Mina kolleger sade till mig i början av vårt projekt som siktade på att utveckla den här tekniken, att det inte är nån idé att vi gör det här om inte alla sedan använder sig av det. Så det är fantastiskt att se att vår sekvenseringsteknik används över hela världen och för goda ändamål, tillägger David Klenerman.

Aarno Palotie vid Helsingfors universitet är glad över att det är forskare som har utvecklat snabb sekvensering av dna som vinner Millenniumpriset för teknologi.

– Jag tycker det låter alldeles rätt. Det är ett teknologipris och det här är kanske den teknologin som har haft den bredaste inverkan på livsvetenskap och medicin, säger han.

Tekniken ser ut att ha en ljus framtid

Det kan bli många fler användningsområden för den storskaliga dna-sekvenseringen i framtiden, bedömer prisvinnarna. 

I slutändan hoppas jag att det skulle vara möjligt för alla att uppfylla sin fulla potential, när de vet vad deras dna gör det möjligt för dem att göra

― David Klenerman, pristagare, Millenniumpriset för teknologi

Och det kommer att fortsätta bli en allt mer central teknik för allas vår hälsa, tror de.

– I slutändan hoppas jag att det skulle vara möjligt för alla att uppfylla sin fulla potential, när de vet vad deras dna gör det möjligt för dem att göra. Man kommer också att kunna förebygga många fler sjukdomar och vi kan leva friska länge. Det skulle vara det ultimata målet, säger David Klenerman.

David Klenermann Esplanadin puistossa.
Bildtext Professor David Klenerman.

Han påpekar att vi ännu är långt ifrån att visionen kan förverkligas. Det behövs till exempel betydligt mer kunskap om flera sjukdomar, och ännu fler personers dna behöver sekvenseras för att öka kunskapen.

– Men vi närmar oss målet hela tiden. I framtiden kommer det också att bli kostnadseffektivt att kartlägga precis alla människors gener.

David Klenerman vill också betona att det lönar sig att satsa på grundforskning. Det är alltså forskning som drivs av en forskares nyfikenhet och intresse och med syfte att öka kunskapen om vår omvärld, utan någon speciell tillämpning i sikte.

– Vi är ett bra exempel på att om man vill få fram en banbrytande innovation, så ska man finansiera grundforskningen, säger han.

Den finländska regeringen har ändå valt att satsa mindre på forskning framöver. Tidigare den här månaden beslöt man att minska Undervisnings- och kulturministeriets budget med 35 miljoner euro och forskningsfinansieringen ser ut att få ta den största smällen.

Millenniumpriset för teknologi delas följande gång ut på hösten 2022.