Et nanoperspektiv på dopaminmangel

Dopamin (DA) er et stoff som fungerer som et signalmolekyl i hjernen, og er blant annet viktig for motorikk og for følelsen av belønning og motivasjon. Viktigheten av DA blir tydelig i en rekke sykdommer som leder til lave DA-nivå i hjernen, hvorav Parkinsons sykdom er den mest kjente. Mangel på DA leder til symptomer som risting og stivhet og til kognitiv svikt. Strategiene som brukes i behandlingen av slike sykdommer har ofte som mål gjøre den resterende DA mer tilgjengelig eller å tilføre hjernen stoffer den kan omgjøre til ny DA. Disse strategiene er gode, men både hjernekirurgi og medikamentene som brukes kan ha uønskede bieffekter. For å innbringe kunnskap som kan brukes til å utvikle behandlinger for sykdommer med lavt DA-nivå har Johannessen studert to av proteinene som er viktige for syntesen og funksjonen av DA. Det første er enzymet tyrosin hydroksylase (TH) som utfører det første trinnet i dannelsen av DA. Med mål om å lage en såkalt enzymerstatningsterapi undersøkte han om nanopartikler kunne brukes som bærere av TH for å få det trygt inn i hjernen til pasienten. Han forberedte derfor ulike nanopartikler og testet om disse kunne brukes. Forskningen viste at TH kan binde seg til nanopartikler av silika og av maltodekstrin. Han viste at partiklene som var laget av maltodekstrin kunne tas opp i celler og at de økte produksjonen av stoffer som inngår i produksjon av DA. Det andre proteinet han studerte var Vesicular Monoamine Transporter 2 (VMAT2), et transportørprotein som tar opp DA inn i vesikler i cellene, en prosess som er nødvendig for at DA skal fungere som et signalmolekyl mellom nerveceller. VMAT2 finnes og fungerer i membraner og er dermed vanskelig å studere på laboratoriet. Johannessen etablerte en metode for å isolere og rense opp VMAT2 inn i en nanodisk som er en kunstig laget membran. Disse diskene gir oss en ny plattform for å undersøke et protein som er et kjent medisinsk mål i sitt naturlige element.

Personalia

Fredrik Gullaksen Johannessen (f.1991) er født og oppvokst i Bergen. Han fullførte en mastergrad i nanovitenskap ved Universitetet i Bergen og startet deretter doktorgradsarbeidet sitt i forskergruppen Biogjenkjenning ved Institutt for Biomedisin. Professor Aurora Martinez har vært hovedveileder og Dr. Marte I. Flydal og Dr. Svein I. Støve har vært medveiledere.