Dype hav, grunne innsjøer og tette skoger – alle er de proppfulle av naturens egen medisin! Alt vi trenger å gjøre, er å høste den. HELEN SCALES viser deg hvordan forskerne leter etter inspirasjon i naturen.
På et korallrev i Sør-Kinahavet, nesten 50 mil utenfor kysten av Borneo, gjør jeg meg klar til et svært uvanlig dykk. Blant utstyret jeg skal ha med meg, ligger det plastposer, tykke gummihansker og et svært hoggjern. Dette er ikke gjenstander jeg vanligvis har i bagasjen, men i dag er de helt nødvendige hvis jeg skal kunne gjøre det jeg har satt meg fore.
Jeg beveger meg nedover i vannet – det kjennes nesten ut som jeg flyr. Under meg strekker korallrevet seg ut som en blomstrende hage – hver eneste centimeter yrer av liv. Da jeg nærmer meg bunnen, må jeg jobbe med meg selv for å klare å trosse regelen som sitter dypt innprentet i meg: Se, men ikke røre! Vanligvis følger jeg regelen slavisk – ikke bare av hensyn til det yrende dyre- og plantelivet, men også for min egen del. Det finnes nok av skapninger på et korallrev som gjerne biter eller stikker i selvforsvar.
For å overleve i det tett befolkede nabolaget har disse skapningene utviklet effektive forsvarsverker, som ofte består av kjemiske substanser. Det er disse substansene som er hovedårsaken til at korallrevene er så interessante for forskere som driver med det vi kaller bioprospektering.
I flere tiår har forskerne trålet korallrevene på jakt etter ukjente molekyler som kan danne grunnlag for nye medisiner. Første steg i prosessen, og min oppgave under dette dykket, er å samle inn prøver av forskjellige substanser.
Inspirert av naturen
I soppen som vokser i pelsen på det tretåede dovendyret, giften i en havsnegles søvndyssende stikk, gjørmen fra mørke dypvannsgroper eller sikkelet til en gilaøgle – ingen vet hvor vi finner framtidens medisin.
«Naturen er den aller beste kjemikeren», sier dr. Paul Race, biokjemiker fra Bristol University. Han er en av mange forskere som jobber med å utforske naturens eget skattkammer. Her finnes det et utall av komplekse forbindelser som har fått utvikle seg i fred i millioner av år. Disse forbindelsene kalles naturlige produkter og kan være nesten hva som helst som virker antibakterielt, antiviralt, betennelsesdempende, eller som har potensial til å drepe kreftceller.
Ideen om å søke medisinsk inspirasjon i naturen er en idé basert på flere hundre år gamle, tradisjonelle behandlingsmetoder hvor man bruker remedier laget av planter og dyr. Denne tilnærmingsmåten har vist seg uhyre vellykket. Mange viktige, vestlige medisiner er basert på substanser som finnes i naturen: Aspirin er laget av piletrebark, Taxol lages av barken til treet stillehavsbarlind, og kolesteroldempende statiner lages av stammer av jordsopp.
I 2015 fikk tre forskere Nobelprisen i medisin for sitt arbeid med å oppdage nye, naturlige produkter. Den kinesiske kjemikeren Tu Youyou isolerte det effektive virkestoffet artemisinin fra malurt. I dag brukes dette til å behandle malaria. Professorene William C. Campbell og Satoshi Omura oppdaget virkestoffet avermectin, som er basert på forskjellige bakteriestammer, og som brukes til behandling av elveblindhet og elefantsyke.
I løpet av de siste 30 årene er omtrent halvparten av alle nye medisiner basert på substanser som finnes i naturen. Mange av dem har forskerne funnet på forskjellige korallrev.
Tilbake i Sør-Kina-havet konsentrerer jeg meg om bløtdyr som suger seg fast i revet og sitter helt urørlige. Jeg ser både sekkedyr og sjøsvamper. Forsiktig skraper jeg dem av ett etter ett, og legger dem i plastposer.
Slike stillesittende dyr har mange ganger bidratt til nye oppdagelser innen medisinsk forskning. I 1969 godkjente US Food and Drug Administration cytarabin til kreftbehandling. Cytarabin var et av de første legemidlene basert på dyrelivet i havet, og ble framstilt ved hjelp av ekstrakt fra sjøsvamper som levde på korallrevene i Florida Keys. Eksempler på andre medisiner fra korallrevene er blant annet prialt, et sterkt smertestillende medikament som inneholder ziconotid fra den tropiske havsneglen, og yondelis som inneholder virkestoffet trabektedin, oppdaget i et sekkedyr fra Det karibiske hav. Det ble godkjent som kjemoterapi i 2015. I dag gjøres kliniske forsøk på dusinvis av nye, naturlige produkter fra skapningene hjemmehørende på korallrevene.
Den fargerike sjøsneglen, eller nakensneglen, har vist seg å være en viktig kilde til nye molekyler. I stedet for det beskyttende sneglehuset inneholder den illesmakende, giftige kjemikalier som holder fiender unna. Sneglens farger fungerer som en sterk advarsel til alle som har lyst til å ta seg en bit. Kjemiske forbindelser som er giftige nok til å holde sultne rovdyr unna, har ofte vist seg å være dødelige for kreftceller også. Sjøsneglen produserer imidlertid ikke disse forbindelsene selv, men utvinner dem fra maten som hovedsakelig består av sjøgress og svamper. Det begynner å gå opp for forskerne at mange av de nye kjemikaliene de finner i korallrevenes bløtdyr, egentlig stammer fra bakterier inne i selve dyret.
Det er to hovedårsaker til at bakterier har kommet i søkelyset i jakten på naturlige medikamenter. Først og fremst er det det stadig voksende antallet antibiotikaresistente bakterier – bakterier som ikke lenger kan behandles med vanlig antibiotika. Hvis ikke forskerne snart klarer å utvikle nye medikamenter, vil trolig så mange som ti millioner mennesker dø av infeksjoner på verdensbasis hvert år innen 2050. Det er flere mennesker enn det i dag dør av diabetes og kreft til sammen. Heldigvis kan kanskje bakteriene hjelpe oss med å finne løsningen på dette stadig økende problemet.
Mange forskerteam har satt søkelyset på det enorme mangfoldet av bakterier – et felt som vi foreløpig vet relativt lite om. Vi har særlig liten kunnskap om bakterier som lever under ekstreme forhold – som nede på havdypet, på de iskalde polene eller i en av verdens mange, brennhete ørkener. Det vi kaller ekstremofile bakterier utvikler vanligvis et helt arsenal av komplekse, kjemiske forbindelser for å overleve, utkonkurrere og drepe hverandre.
«Egentlig er det disse uvanlige forbindelsene vi er på jakt etter», sier dr. Race.
Dype søk
Professor Marcel Jaspars er prosjekt-leder hos PharmaSea, et internasjonalt selskap som jakter på ny antibiotika i havet, særlig i forskjellige dyphavskløfter.
Det kan være utfordrende å få tak i mikrobiologiske prøver fra disse fjerne, fiendtlige omgivelsene. Det er mulig å bruke bemannede ubåter, men det er svært kostbart. En billigere løsning er å plassere ut såkalte «gjørmemissiler» – 1,8 meter lange prober som pløyer seg ned i havbunnen og tar opp prøver av den gjørmete bunnen. Og det later absolutt til å være verdt strevet.
Professor Jaspars beskriver dyphavskløftene som «negative øyer» som strekker seg ned i havbunnen i stedet for opp fra den. I hver eneste kløft kan det være en egen gruppe mikrober med unike kjemikalier.
«For øyeblikket har vi mellom 13 000–14 000 forskjellige bakterie-stammer», sier professor Jaspars. Alle stammene er isolert fra dyphavsgjørme fra hele verden, for eksempel Antarktis, Kina, Chile, New Zealand og Sør-Afrika. «Vi prøver å finne ut hvilke som faktisk har interessante egenskaper», sier han.
