Kristoffer Vitting-Seerup

Projekttitel

Mere end gener: Et atlas over kausal isoform-regulering

Hvad handler dit projekt om?

Alle mennesker deler næsten identisk DNA, men aktiviteten af vores gener afgør, om en celle bliver til en hjernecelle, en muskelcelle eller en kræftcelle. Hvert gen kan producere flere versioner af et protein, kaldet isoformer, som har meget forskellige funktioner. Desværre bliver isoformer ofte overset i moderne forskning og lægemiddeludvikling. Vores studier viser, at omkring halvdelen af alle biologiske ændringer sker gennem isoformer, hvilket betyder, at en stor del af den nuværende biomedicinske forskning ikke har det fulde billede.      

Dette projekt har til formål at ændre dette. Vi vil skabe det første kort, der viser, hvordan menneskelige gener og isoformer regulere hinanden – et “atlas” over disse sammenhænge i vores celler. Med dette atlas kan vi gøre noget helt nyt: spore sygdomme tilbage til de centrale gener, der kontrolere sygdommen. Disse regulatorer er oplagte kandidater til nye lægemidler, da ændringer i deres aktivitet kan standse hele sygdomsprogrammet ved kilden. Vi vil bruge denne metode til at analysere tusindvis af både almindelige og sjældne sygdomme, hvor mange i dag mangler effektiv behandling.    

Resultatet bliver en ressource, der gøres tilgængelig for forskere verden over og danner grundlag for en mere præcis, isoform-bevidst lægemiddeludvikling.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Min interesse for isoformer opstod egentlig lidt ved et tilfælde. Under mit speciale arbejdede jeg med et datasæt, hvor jeg hurtigt fik besvaret det oprindelige forskningsspørgsmål. For at udnytte resten af specialetiden begyndte vi derfor at udforske andre muligheder i dataene. På det tidspunkt var det blevet muligt at analysere isoformer i stor skala, og vi besluttede at undersøge, hvad man kunne lære af denne hidtil oversete del af biologien. Det viste sig hurtigt, at isoformer rummer langt mere biologisk information, end de fleste forskere antog. Siden da har jeg været fascineret af deres betydning for genregulering, sygdom og behandling, og jeg har dedikeret min forskning til at udvikle de metoder og ressourcer, der skal gøre isoformanalyse til en naturlig del af biomedicinsk forskning.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Projektets største forskningsmæssige udfordring er, at størstedelen af dagens biologiske og medicinske forskning behandler gener som én samlet enhed, selvom hvert gen kan producere flere forskellige proteinvarianter, kaldet isoformer, med vidt forskellige funktioner. Vores forskning viser, at omkring halvdelen af alle biologiske ændringer sker gennem isoformer. Når isoformer ignoreres, overses derfor en stor del af de mekanismer, der styrer cellers funktion og bidrager til sygdom. Dette begrænser både vores biologiske forståelse og vores evne til at identificere nye mål for behandling.

Hvilke perspektiver vurderer du selv, at din forskning på sigt kan have for det omgivende samfund?

Et kort over cellens skjulte styresystem. Det samme gen kan lave flere forskellige proteinvarianter – isoformer – og det er ofte disse varianter, der afgør, om en celle fungerer normalt eller udvikler sygdom. Hvordan generne og deres varianter styrer hinanden på tværs af kroppen, har vi hidtil kun kendt i brudstykker.    

Det kan vi nu undersøge for første gang. Tre ting falder på plads samtidig: nye analysemetoder fra min forskningsgruppe, enorme mængder offentligt tilgængelige data, og moderne metoder til at afdække årsag og virkning frem for blot samvariation. Tilsammen lader de os bygge det første atlas over årsagssammenhænge mellem gener og isoformer i mennesket – et kort, der udpeger de centrale regulatorer bag biologiske processer og sygdomme. Samtidig gennemfører vi den første storskala-analyse af isoformer på enkeltcelle-niveau.    

Atlasset bliver en ressource for forskere verden over og kan pege på nye angrebspunkter for behandling på tværs af tusindvis af almindelige og sjældne sygdomme – også mange, hvor der i dag ikke findes effektive behandlinger. På længere sigt kan det bane vej for mere præcise lægemidler og styrke et bredere skifte mod en isoform-fokuseret forståelse af biologi og sygdom.

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

Sapere Aude vil styrke min udvikling som selvstændig forskningsleder. Bevillingen giver mig mulighed for at forfølge en mere ambitiøs og langsigtet forskningslinje, end den daglige drift ellers tillader, og for at opbygge og uddanne et team omkring en sammenhængende vision frem for enkeltstående projekter.      

Som forskningsleder vil bevillingen styrke mine evner til at rekruttere og vejlede yngre forskere, kommunikere en fælles vision og lede et team mod fælles mål – og dermed udvikle de ledelsesmæssige værktøjer, der kræves som forskningsleder.