Kaos i kroppens genregulering kan optimere vores immunsystem. Det har ph.d. Mathias Heltberg og professor Mogens Høgh Jensen fra Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet opdaget. Opdagelsen kan få stor betydning for mulighederne for at undgå alvorlige sygdomme som kræft og diabetes, før de overhovedet opstår.
Forskerne har undersøgt, hvordan det særlige protein NF-kB, som dannes inde i cellerne, stimulerer vores gener. Dette protein er blandt andet vitalt for at opretholde kroppens immunforsvar og er dermed helt afgørende for, at kroppen kan bekæmpe sygdomme. Koncentrationen af proteinet varierer over tid, og disse udsving påvirker generne og dermed cellernes tilstand.
Forskerne har påvist, at kaotiske udsving i proteinets koncentration – det man i matematikken kender som kaotisk dynamik – kan øge aktiveringen af en række gener, der ofte ellers ikke aktiveres. Det vil altså sige, at når NF-kB-proteinet befinder sig i en kaotisk tilstand, aktiverer det generne mest effektivt og “tuner” dermed immunsystemet optimalt.
Forskerne har peget på, at den nye viden med fordel kan anvendes i fremtidig behandling.
– Det kunne for eksempel være gennem medicin, som sørger for, at proteinerne virker, som de skal. Behandlingen kunne også involvere, at man tager en prøve af celler fra kroppen og tester, om cellerne er i stand til at lave de korrekte udsving. Kan de ikke det, kan man muligvis forudsige og opdage sygdomme, inden de opstår, forklarer Mathias Heltberg, ph.d.-studerende i Biokompleksitet.
Den nye viden åbner for en helt ny forståelse af, hvordan gener kan reguleres gennem varierende udsving i de proteiner, der styrer generne.
– Kaos er en matematisk veldefineret type dynamik, der tidligere har været brugt til for eksempel at forklare de store ændringer, der kan forekomme i vejrsystemer. Og med den enorme kompleksitet, der præger højtstående levende organismer, er det oplagt at kaotisk dynamik vil opstå i forskellige systemer. Men hvordan kaos kan spille en afgørende rolle i levende celler er helt nyt, slutter Mogens Høgh Jensen.
Resultatet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications.
Kilde: Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet