Stora tryckfel i arvsmassans bok

Lars Feuk studerar en nyligen upptäckt typ av genförändringar, kopietalsvariationer. De innebär att stora segment i DNA-molekylen kan skilja sig åt mellan olika individer. Det finns hopp om att kopietalsvariationer ska kunna förklara både människans ursprung och sjukdomar.

DNA-molekylen är bärare av vår arvsmassa. Den består av två ihoptvinnade långa kedjor av nukleotider. I varje nukleotid finns en kvävebas, som finns i fyra varianter: adenin (A), guanin (G), cytosin (C) och tymin (T). Gener, som beskriver hur proteiner i kroppen ska vara uppbyggda, är sekvenser av nukleotider i bestämda ordningsföljder, till exempel ATGCCTGA och så vidare. Därför kan vår arvsmassa liknas vid en tjock bok – sida upp och sida ner är fylld med text som innehåller bruksanvisningar för hur proteiner, kroppens verktyg, ska byggas ihop.

Ibland förekommer stavfel i arvsmassans text – en kvävebas är utbytt mot en annan. SNPs, eller snippar som dessa stavfel kallas, är vanliga och används bland annat i faderskapstest. På senare år har forskare upptäckt att hela segment av DNA kan skilja sig åt mellan olika individer. Lars Feuk, forskare på Uppsala universitet, studerar den här typen av variationer i arvsmassan, som kallas kopietalsvariationer.

– Om vi ser DNA-molekylen som en bok, kan man säga att vissa personer saknar hela sidor, andra har flera kopior av samma sida och hos somliga är sidorna upp och ner.

Kopietalsvariationer har visat sig vara vanligt förekommande hos människor och därför är en del av Lars arbete att kartlägga dem hos friska personer. Tillsammans med kollegor i Kanada ansvarar Lars för en databas – The Database of Genomic Variants – som samlar information om alla genetiska förändringar som publiceras.

– Vi måste veta vilka variationer som finns hos friska innan vi går vidare och exempelvis undersöker vilken betydelse de har för sjukdomar.

Intresset för kopietalsvariationer är stort och ökar hela tiden, eftersom det finns många grupper som studerar dessa förändringar i arvsmassan. Därför är en av Lars utmaningar att hitta en egen forskningsnisch.

­– Jag studerar kopietalsvariation ur ett evolutionärt perspektiv och kopplingen mellan kopietalsvariationer och sjukdomar. Dessutom utvärderar jag och jämför nya metoder för att hitta kopietalsvariationer.

Människans ursprung kan förklaras

Människans arvsmassa och schimpansens arvsmassa är till 98.8 % identiska och det gör schimpansen till vår närmsta släkting, evolutionärt sett. Skillnaderna har uppstått under flera miljoner år och de orsakar biologiska olikheter mellan människor och schimpanser. Lars jämför människans arvsmassa med schimpansens för att se om de har olika typer av kopietalsvariationer. På så sätt kan utvecklingen av det mänskliga DNAt härledas.

– Om vi kan kartlägga hur vår arvsmassa har förändrats i förhållande till schimpansens skulle vi kunna förklara vilka gener som gör oss till människor.

Komplex genetik bakom autism

Eftersom kopietalsvariation innebär att hela segment av DNA kan saknas hos en individ, kan en sådan förändring medföra att en människa är utan eller har en minskad produktion av ett protein. Beroende på proteinets funktion och egenskaper kan detta leda till sjukdomar.

– Många har försökt att hitta förklaringar till våra folksjukdomar hos ”snipparna”, men detta har inte lyckats så bra som man hoppats. Så nu sätter många forskare sin tilltro till kopietalsvariationer.

När Lars var postdoktor i Kanada studerade han bland annat kopietalsvariationer hos autister – autism är ett tillstånd som påverkar sociala och kommunikativa förmågor. Lars och hans kollegor har sett är att vissa individer med autism har fler förändringar i sina arvsmassor än vad personer utan autism har. Det verkar dock inte vara en viss gen som är förändrad utan snarare ett komplicerat mönster av flera gener som innehåller extra kopior av DNA-segment, saknar stora DNA-segment eller har regioner som är omkastade. Därför är det möjligt att individer med autism har olika genetiska förutsättningar. Med den här nya kunskapen kan nya sätt att både klassificera och diagnostisera autism utvecklas.

– Det är viktigt både för patienterna och för de anhöriga, eftersom autism är svårt att diagnostisera, och patienter skickas ibland från läkare till läkare utan att deras tillstånd kan förklaras.

Åter i Uppsala

Lars är ursprungligen från Göteborg, men flyttade till Uppsala för att doktorera. Hans avhandling handlade om genetiska variationer – närmare bestämt ”snippar” – hos patienter med Alzheimers sjukdom. Efter ett år i Uppsala flyttade forskargruppen, som Lars arbetade i, till Karolinska Institutet och där disputerade Lars.

– Efter min disputation åkte jag till Toronto i Kanada som postdoktor.

Lars stannade i Kanada i fem år och har nyligen kommit tillbaka till Sverige. Idag bor han i Uppsala tillsammans med sin sambo Caroline, som han träffade i Kanada.

– Caroline har precis disputerat och ska börja arbeta som postdoktor här i Uppsala. Hon forskar också inom genetik.

Vin och mat är några av Lars främsta intressen och han är med i Munskänkarna – Sveriges största vinprovarorganisation. De flesta vinprovningarna gör han dock tillsammans med sina vänner.

– En av oss köper ett antal viner som är hemliga för de övriga, och sen försöker vi avgöra vilka viner vi dricker. Land och distrikt brukar vi klara av att bestämma, men namn och årtal är svårare att lista ut.

Lars tycker också om att springa, spela golf och under vintern håller han sig i form med olika racketsporter.

– Jag har många intressen, och ibland hinner jag inte med att utöva alla. Men jag vet åtminstone vad jag ska göra som pensionär.

Text: Elisabet Vikeved