Nobelpriset i kemi till trio som bemästrat evolutionens kraft

En (r)evolution inom kemin, skriver Kungliga vetenskapsakademien i ett pressmeddelande.

Efter att det första fröet till liv uppstod för runt 3,7 miljarder år sedan har nästan varje skrymsle av jorden fyllts av olika organismer. Livet har kunnat sprida sig till djuphaven, varma källor och heta öknar eftersom evolutionen har löst en rad kemiska problem. Livets kemiska verktyg – proteinerna – har vässats, förändrats och förnyats och möjliggjort en fantastisk mångfald.

Principen för riktad evolution av enzymer. Efter några rundor av riktad evolution kan ett enzym ha förbättras fera tusen gånger.

Den första riktade evolutionen av enzymer
Den ena halvan av årets kemipris tilldelas Frances H. Arnold. 1993 genomförde hon den första riktade evolutionen av enzymer (proteiner som katalyserar kemiska reaktioner). Sedan dess har hon slipat fram de metoder som numera används rutinmässigt för att utveckla nya katalysatorer. Frances Arnolds enzymer nyttjas bland annat för en mer miljövänlig tillverkning av kemiska substanser, som läkemedel, och för att framställa förnybara bränslen för en grönare transportsektor.

Enzymer – livets vassaste kemiska verktyg

Istället för att tillverka läkemedel, plaster och andra kemikalier med traditionell kemi, som ofta kräver starka lösningsmedel, tungmetaller och frätande syror, var Nobelpristagaren Frances Arnold idé att ta hjälp av livets kemiska verktyg: enzymer. De katalyserar de kemiska reaktioner som sker i jordens alla organismer, och om hon lärde sig formge nya enzymer skulle hon kunna förändra kemin i grunden.

Arnold börjar leka med evolutionen
Till en början försökte Frances Arnold, liksom flera andra forskare mot 1980-talets slut, att på rationell väg tänka ut hur enzymer skulle byggas om för att få nya egenskaper, men enzymer är extremt komplexa molekyler. De byggs av 20 olika slags byggstenar – aminosyror – som kan kombineras i det oändliga.

Ett enda enzym kan bestå av flera tusen aminosyror. De länkas samman i långa kedjor som veckas till en tredimensionell struktur. I det inre av denna struktur skapas den miljö som krävs för att katalysera en viss kemisk reaktion. Att på logisk väg försöka räkna ut hur denna invecklade arkitektur ska göras om för att ett enzym ska få nya egenskaper är svårt även med dagens kunskap och datorkraft.

Ödmjuk inför naturens överlägsenhet beslöt sig Arnold i början av 1990-talet för att överge denna, med hennes egna ord, ”något förmätna väg” och istället låta sig inspireras av naturens egen metod för att optimera kemi: evolutionen.

Olika varianter av subtilisin

De flesta blir svenska med tiden

En analys av statsvetare vid Uppsala universitet och Linnéuniversitetet, byggd på flera artiklar, tyder på att utrikes födda med tiden kommer ikapp och blir lika politiskt kunniga och toleranta som inrikes födda.

Förståelse för det politiska systemet
Frågan forskarna ställde sig var: Vad händer när ett land som Sverige, med ett sedan länge etablerat demokratiskt styre, tar emot relativt många människor från länder där politisk aktivitet kan vara förenat med livsfara, allmänna val i praktiken främst syftar till att legitimera den styrande regimen, och där andra folkgrupper i landet ofta utmålas som ett hot mot den egna gruppens existens? Kommer de att kunna integreras politiskt i Sverige?

Politisk integration är viktig för ett lands demokrati och stabilitet, och kan sägas råda då utrikes och inrikes födda är politiskt kunniga och politiskt toleranta i ungefär samma utsträckning.

– Vi ser att utrikes födda är mindre politiskt aktiva än de som är födda i Sverige, både i val och i andra former av politiskt engagemang. När allas ståndpunkter inte når beslutsfattarna finns en risk för skeva politiska beslut och för att demokratin och det politiska systemet i sin helhet uppfattas som mindre legitimt. Detta i sin tur kan öka misstron mot politiska och andra samhälleliga institutioner, säger Per Adman, docent i statsvetenskap vid Uppsala universitet, som genomfört studierna tillsammans med kollegan Per Strömblad vid Linnéuniversitetet.

Ville veta vad som händer på lång sikt
Skillnaderna är förklarligt nog är betydligt större för gruppen som kommit hit från krigs- och konfliktdrabbade auktoritära stater, än för dem som kommer från exempelvis Skandinavien. De bär ofta på erfarenheter av som minskar deras tillit till politiska system och andra grupper. Den intressanta frågan är vad som händer med åren. Blir dessa personer mer politiskt aktiva och toleranta, i nivå med de som är födda i Sverige?

Studier av 1990-talets omfattande flyktingvåg, som i hög grad präglades av flykten från före detta Jugoslavien, kan ge några fingervisningar. Precis som under den senaste stora flyktingvågen anlände människor då från länder med stora muslimska befolkningsgrupper. En annan likhet är tongångarna i debatten, och ifrågasättandet av om Sverige verkligen har kapacitet att ta emot och integrera alla flyktingar.

I en rad artiklar har statsvetarna analyserat utrikes och inrikes föddas politiska attityder och beteenden. Studierna bygger på ett internationellt sett unikt omfattande enkätmaterial, där utrikes födda var väl representerade jämfört med vanliga opinionsundersökningar.

Analyserna visar att utrikes födda efter ett antal år kom ikapp dem som fötts i Sverige, både vad gäller tolerans och kunskaper om det svenska samhället och politiken. För dem som arbetskraftsinvandrat från ett annat västerländskt land tycks denna process gå förhållandevis snabbt, medan mer tid krävdes för en person utan högre utbildning som flytt från en auktoritär stat, i storleksordningen 20–30 år. Även i det senare fallet tycktes dock en utjämning till slut ske, som behövs för att kunna tala om politisk integration.

Arbetslivet viktig väg in i samhället
Vad är det då som styr den politiska integrationen, och kan den snabbas på? Studierna visar att viktiga nycklar var att komma ut i arbetslivet, vidareutbilda sig i Sverige, förbättra kunskaperna i det svenska språket och delta aktivt i det svenska samhället. Med det följde förbättrade kunskaper om den svenska politiken och samhället, bättre tillgång till gynnsamma sociala nätverk och miljöer, ökat politiskt deltagande, och en ökad respekt för andra gruppers politiska rättigheter.

– Resultaten är intressanta sett i ljuset av dagens situation och politiska debatt. Det finns påtagliga likheter med 1990-talet, som ofta tycks glömmas bort. Men även skillnader. Ett exempel är den tilltagande boendesegregationen. En negativ inverkan av socialt och ekonomiskt utanförskap kan tänkas förstärkas om många socioekonomiskt utsatta människor bor i samma område, säger docent Per Strömblad, Linnéuniversitetet.

– Mer detaljerad forskning behövs om hur integrationen skulle kunna snabbas på. Stärkt social och ekonomisk integration, i kombination med mobiliserande satsningar för ökat politiskt deltagande, i synnerhet i utanförskapsområden, kan vara en del av svaret, säger Per Adman.

Referenser:
Adman, P., & P. Strömblad. ”Political Integration in Practice: Explaining a Time-Dependent Increase in Political Knowledge among Immigrants in Sweden”. Social Inclusion (2018, Volume 6, Issue 3)

Adman, Per, and Per Strömblad. ”Political Trust As Modest Expectations.” Nordic Journal of Migration Research (2015): 107-116.

Adman, Per, and Per Strömblad. ”Time for tolerance: exploring the influence of learning institutions on the recognition of political rights among immigrants”. Comparative Migration Studies. Accepted. Under publication.
http://www.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A1240394&dswid=6568

Kontakt
Per Adman, per.adman@statsvet.uu.se
Per Strömblad, per.stromblad@lnu.se

Inlägget De flesta blir svenska med tiden dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Behandling vid svår halsbränna förebygger cancer

Sjuklig grad av halsbränna och sura uppstötningar (reflux) drabbar 10-20 procent av den vuxna befolkningen. Långvarig och svår reflux är den största riskfaktorn för cancer i matstrupen (av typen adenocarcinom), som är en aggressiv och svårbehandlad cancer.

Tidigare studier för små för att bevisa effekten
Reflux behandlas oftast med medicin som gör magsäcksinnehållet mindre surt, vilket oftast tar bort eller minskar symtomen. Ett alternativ är operation (antirefluxkirurgi), som hindrar magsäcksinnehållet att komma upp i matstrupen. Tidigare studier har inte entydigt visat att dessa behandlingar förebygger matstrupscancer, men studierna har inte varit tillräckligt stora och haft tillräckligt lång uppföljningstid för att säkra slutsatser ska kunna dras om eventuellt långsiktigt cancerförebyggande effekter.

I den aktuella studien använde sig forskarna av hälsodataregister från de fem nordiska länderna mellan 1964 och 2014. Av studiens drygt 940 000 patienter med reflux, hade cirka 895 000 fått medicinsk behandling och av dessa drabbades knappt 2 370 patienter (0,3 procent) av cancer i matstrupen under uppföljningen. Riskökningen för cancer i matstrupen minskade över tid efter behandlingen och var borta 15 år eller senare hos de som medicinerat jämfört med den motsvarande befolkningen.

Av de drygt 48 400 patienter som genomgått antirefluxkirurgi utvecklade 177 (0,4 procent) cancer i matstrupen under uppföljningen. Risken för matstrupscancer sjönk tydligt även i denna grupp och var på samma nivå som med den motsvarande befolkningens 15 år eller senare efter operationen.

Liten risk generellt att drabbas av cancer
När patienterna med reflux som opererats jämfördes med de med reflux som medicinerats hade de opererade patienterna en något högre risk för matstrupscancer under hela uppföljningstiden, men riskökningen ökade inte över tid. Detta förklaras troligen av att de hade en mer allvarlig reflux från början.

– Resultaten visar att effektiv medicinsk eller kirurgisk behandling av reflux förebygger cancer i matstrupen. Men eftersom den enskilda individens risk att utveckla matstrupscancer är låg, även hos den som har refluxsjukdom, ska inte resultaten motivera behandling mot reflux enbart som cancerförebyggande åtgärd. Refluxsjukdomens symtom och komplikationer bör även i fortsättningen styra behandlingen, säger John Maret-Ouda, läkare och forskare vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi på Karolinska Institutet och studiens försteförfattare.

Manligt kön och övervikt en riskfaktor
Han påpekar dock att för den mindre andel personer med svår reflux i kombination med andra riskfaktorer för matstrupscancer som fetma, manligt kön och hög ålder, kan effektiv och kontinuerlig medicinsk behandling eller operation mot reflux rekommenderas.

– Tidigare forskningsresultat har visat dålig cancerpreventiv effekt av antirefluxkirurgi. Skillnaden nu är att vi för första gången kan visa statistiskt säkerställda resultat, då vi har en tillräckligt stor studie med lång uppföljningstid på över 15 år efter operation, säger Jesper Lagergren, överläkare och professor vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi, Karolinska Institutet, som lett studien.

Publikation:
”The risk of esophageal adenocarcinoma following antireflux surgery in the five Nordic countries”. John Maret-Ouda, Karl Wahlin, Miia Artama, Nele Brusselaers, Martti Färkkilä, Elsebeth Lynge, Fredrik Mattsson, Eero Pukkala, Pål Romundstad, Laufey Tryggvadóttir, My von Euler-Chelpin, Jesper Lagergren. JAMA Oncology, online 23 augusti 2018, doi: 10.1001/jamaoncol.2018.3054.

Kontakt:
John Maret-Ouda, läkare, forskare, Institutionen för molekylär medicin och kirurgi, Karolinska Institutet, john.maret-ouda@ki.se, 070-349 15 52
Jesper Lagergren, professor och överläkare i kirurgi, Institutionen för molekylär medicin och kirurgi, Karolinska Institutet, jesper.lagergren@ki.se,