Nakenrotter og medisinens fremtid: et intervju med dr. Chris Faulkes

Nakenrotter er underjordiske gnagere som hører hjemme i Øst-Afrika. De eldes knapt, får nesten aldri kreft og kan overleve uten oksygen i lengre perioder. Å forstå hemmelighetene i biologien deres kan bidra til nye medisiner mot kreft, hjerteinfarkt, Alzheimers sykdom og til og med avhengighet.

Professor Chris Faulkes ved Queen Mary University of London, en av verdens ledende eksperter på disse bemerkelsesverdige dyrene, forklarte til Altezza Travel hvordan de særegne egenskapene hos disse afrikanske gnagerne en dag kan endre medisin og menneskers helse.

De blir sjelden syke og viser få tegn til aldring

Hvor lenge har du studert nakenrotter?

Jeg har arbeidet med dem siden 1986. I 1987, da jeg tok doktorgraden, dro jeg til Kenya. Det var der jeg gjorde mitt første feltarbeid. Siden har jeg vært i Afrika mange ganger.

Samtidig har vi, først ved Zoological Society of London og deretter ved Queen Mary i London, der jeg arbeider nå, hatt en avlspopulasjon av nakenrotter i laboratoriet gjennom alle disse årene. Det har gjort det mulig for meg å fortsette å studere dem mens jeg har jobbet med andre prosjekter, mange av dem med andre afrikanske muldvarprottearter sammen med min mangeårige samarbeidspartner, professor Nigel Bennett ved University of Pretoria.

Hva vekket interessen din for disse dyrene?

I starten var jeg fascinert av hvordan samfunnet deres er organisert. Nakenrotter lever nesten som bier eller maur: I en koloni på opptil 300 dyr finnes det 1 dronning og 1 til 3 hanner som parer seg med henne. Hun undertrykker reproduksjonen hos alle de andre, så de fleste arbeider og hjelper til i kolonien hele livet.

Og hvor lenge lever de?

Jeg er ikke sikker på om akkurat den muldvarprotten fortsatt lever i dag, men sist jeg snakket med kollegaen min Rochelle Buffenstein**Rochelle Buffenstein er en amerikansk biolog kjent for forskningen sin på aldring hos levende organismer., hadde hun en nakenrotte som var 37 år gammel. For et dyr på størrelse med en mus er det svært uvanlig. Mus lever sjelden mer enn 2 eller 3 år.

Og det handler ikke bare om hvor lenge ett enkelt dyr kan leve. Nakenrotter blir generelt nesten aldri syke og viser knapt tegn til aldring. Forskere over hele verden studerer atferden, genetikken, reproduksjonen og aldringsprosessene hos disse gnagerne for å forstå hvordan de kan leve så lenge og samtidig holde seg så friske.

Med andre ord er den biologiske alderen deres svært forskjellig fra den kronologiske alderen?

Nettopp.

En relativt ny idé innen aldringsforskning er den «epigenetiske klokken». Når levende organismer blir eldre, dukker små kjemiske markører opp på DNA-et. Over tid hoper flere og flere av dem seg opp, sprer seg i genomet og påvirker hvordan genene fungerer. Dette ser ut til å være en del av den naturlige aldringsprosessen. Ved å analysere disse markørene kan man anslå alderen til et dyr eller et menneske.

Nå studerer vi denne mekanismen hos nakenrotter. Er opphopningen av kjemiske markører bare et biprodukt av aldring, eller er den faktisk med på å drive prosessen? Hvis forskere kan svare på det spørsmålet, kan vi få bedre innsikt i om det er mulig å bremse aldring.

Mener du aldring hos mennesker?

Ja. I fremtiden kan kunnskap fra nakenrotter hjelpe oss med å støtte menneskers helse og forlenge perioden med et aktivt og friskt liv.

Man kan til og med si at det å forlenge den friske delen av livet er et langt mer ønskelig mål enn bare å øke levealderen.

Nakenrotter viser motstandskraft mot hjerteinfarkt, hjerneslag, kreft og demens

La oss se nærmere på de særegne egenskapene deres. Stemmer det at nakenrotter kan overleve uten oksygen lenger enn noe annet pattedyr?

Sjøpattedyr kan dykke og holde pusten i opptil 90 minutter. De har imidlertid spesialiserte fysiologiske tilpasninger som gjør at de kan lagre oksygen i vevet, så de er ikke egentlig uten oksygen gjennom hele denne perioden.

En nakenrotte kan derimot overleve i 18 minutter under forhold med fullstendig oksygenmangel. Det er virkelig imponerende.

En gang bedøvet vi et dyr for å fjerne en liten abscess. Det tok svært lang tid før det sovnet, og under operasjonen sluttet det å puste. Veterinæren sa: «Vi har mistet ham.» Jeg svarte: «Ikke vær bekymret, han våkner igjen.» Omtrent 10 minutter senere kom muldvarprotten til live igjen, reiste seg og løp av gårde som om ingenting hadde skjedd. Veterinæren var målløs. Han hadde aldri sett noe lignende før.

Kan du forklare hvordan denne prosessen fungerer?

Når det er lite oksygen, rammes hjertet og hjernen først, slik vi kjenner det fra hjerneslag og hjerteinfarkt. Hos nakenrotter bytter hjernecellene derimot til en annen «drivstoffmodus»: fra glukose til fruktose. Det gjør at de kan opprettholde livsviktige funksjoner selv under ekstreme forhold. Denne mekanismen er en tilpasning til det uvanlige leveområdet deres. I naturen lever nakenrotter i dype, trange tunneler og kamre under bakken, der mer enn 100 dyr kan samles og oksygennivået er svært lavt.

Forskningen vår har også vist at nakenrotter har helt andre metabolske mønstre i hjertet. Hjertene deres inneholder også store mengder glykogen, en animalsk stivelse som raskt brytes ned for å produsere energi. Hos de fleste pattedyr lagres glykogen i leveren, men muldvarprotter har rikelig av det i hjertet. Det er bemerkelsesverdig.

Et menneskefoster utvikler seg i fostervann under graviditeten, men kan likevel få oksygen. Finnes det noen paralleller?

Et menneskefoster har faktisk glykogenreserver i hjertet, men disse forsvinner straks etter fødselen, når barnet begynner å puste. Hos nakenrotter blir disse reservene værende. Når oksygennivået blir lavt, kan kroppen derfor gå over til en alternativ metabolsk modus og bruke dette glykogenet til å produsere energi. Det er i hvert fall vår nåværende hypotese.

Vi håper at forståelsen av disse særegne mekanismene etter hvert vil bidra til å utvikle nye behandlinger for hjertesykdom.

Det er også kjent at nakenrotter nesten aldri får kreft. Hvorfor er det slik?

Det ser ut til å være flere grunner, mange av dem knyttet til livet under bakken. Et av de best studerte eksemplene er den uvanlige formen for hyaluronsyre (hyaluronan) hos nakenrotter. Dette stoffet finnes også hos andre pattedyr, inkludert mennesker. Det binder vann, holder huden fuktig, beskytter ledd og hjelper sår med å gro.

Hos nakenrotter har forskere identifisert en mutasjon i genet som koder for hyaluronan. Det ser ut til at denne spesialiserte varianten av molekylet opprinnelig utviklet seg som en tilpasning til livet under bakken: Man antar at den gjør huden uvanlig elastisk og hjelper dyrene med å bevege seg gjennom trange, grove tunneler.

Senere fant forskere ut at den endrede strukturen også hindrer svulstdannelse. Og det er ikke deres eneste forsvar. Nakenrotter reparerer skadet DNA mer effektivt og stopper delingen av farlige celler raskere.

Kan denne kunnskapen brukes i medisin?

Ja. Da forskere satte nakenrottens versjon av dette genet inn i mus, begynte de modifiserte dyrene å produsere den samme formen for hyaluronan. Resultatet var at de levde lenger, holdt seg friskere og viste økt motstandskraft mot kreft.

Disse funnene vil helt sikkert hjelpe oss med å forstå de naturlige mekanismene bak kreftresistens bedre, og kanskje i fremtiden bruke dem i humanmedisin, slik tidlige studier med transgene mus allerede antyder. Selv om tanken på å føre nakenrottegener inn i mennesker selvsagt er kontroversiell.

Nakenrotter ser heller ikke ut til å utvikle Alzheimers sykdom. Hvorfor ikke?

Til tross for alderen forblir hjernene deres friske, selv om de hoper opp de samme proteinene som vanligvis utløser Alzheimers sykdom. Dette er beta-amyloid og tau, stoffene som hos mennesker danner skadelige avleiringer. Over tid hoper disse avleiringene seg opp, forstyrrer nervecellenes funksjon og ødelegger hjerneceller.

Hos nakenrotter oppstår lignende avleiringer med alderen, men de forårsaker ingen skade. Dyrene ser ut til å være naturlig motstandsdyktige.

Nakenrotter er derfor en naturlig modell for motstandskraft mot denne sykdommen. Å forstå hvordan dette fungerer, er av stor interesse for utviklingen av mulige Alzheimer-behandlinger hos mennesker.

I tillegg til alt dette kjenner nakenrotter knapt smerte. Kan studier av dem hjelpe oss med å utvikle mer effektive smertestillende medisiner?

De er bemerkelsesverdig lite følsomme for visse typer smerte, særlig smerte forårsaket av kjemisk irritasjon eller sure miljøer. For eksempel den brennende følelsen på slimhinner fra chili, eller virkningen av sure væsker på hud eller et åpent sår.

Også dette handler om genendringer knyttet til livet under bakken. Og ja, disse funnene brukes nå til å utvikle mulige ikke-opioide smertestillende medisiner som ikke fører til avhengighet. 

Oppdagelsen av nye muldvarprottearter i Tanzania

Slik jeg forstår det, har du også bidratt til å identifisere flere tidligere ukjente muldvarprottearter i Tanzania. Hvorfor er disse funnene viktige?

Å oppdage nye pattedyrarter har stor betydning også utenfor Tanzania, fordi nye pattedyr ikke blir funnet særlig ofte.

Denne historien går tilbake til tidlig på 1990-tallet og involverer kollegaen min, professor Nigel Bennett fra University of Pretoria. Han og jeg deltok på en konferanse i Tanzania da vi møtte vår tanzanianske kollega, professor Georgies Mgode. Sammen bestemte vi oss for å starte et prosjekt for å studere muldvarprottene som lever i Tanzania, fordi man på den tiden visste svært lite om dem.

Prøvene Georgies samlet inn på fjellet Hanang og rundt byen Ujiji, viste seg å være genetisk forskjellige fra alt vi hadde sett før. Vi mistenkte at dette kunne være tidligere ukjente arter, så vi måtte tilbake for å samle inn mer data.

Til slutt beskrev og navnga vi formelt 2 nye arter: Fukomys hanangensis, som lever på og rundt fjellet Hanang, og Fukomys livingstoni fra Ujiji.

Dro du altså til Tanzania spesielt for å lete etter disse artene?

Den siste feltekspedisjonen jeg gjorde sammen med Georgies i 2019, var særlig vellykket. Vi klarte å kartlegge og fange dyr på fjellet Hanang i en høyde på omtrent 1 957 meter. På den reisen oppdaget vi også flere nye populasjoner, blant annet i Nou Forest-reservatet, ikke langt fra Hanang.

Dessverre døde Georgies kort tid etter, etter et kort sykdomsforløp, og vi fikk aldri muligheten til å gjøre reell fremgang i studiet av disse artene.

Betyr det at ingen nå aktivt leter etter ukjente muldvarprotter i Tanzania? Trenger de nyoppdagede artene beskyttelse?

Vi vet fortsatt svært lite om muldvarprottene fra Ujiji. Mer feltarbeid trengs.

Hanang-muldvarprotten er derimot endemisk: Dette er det eneste stedet på jorden der den finnes. Det har gjort det mulig for oss å begynne å forberede en søknad om status som «viktig biodiversitetsområde» for verneområdene i Hanang og Nou Forest.

Denne statusen gis av vitenskapelige ekspertgrupper under paraplyen til internasjonale naturvernorganisasjoner. Når et område er tatt inn i registeret, blir det prioritert for vern og finansiering. Det vil blant annet bidra til å sikre skogene i Hanang og Nou Forest.

Vil du vite mer om opplevelser i Tanzania?

Ta kontakt med teamet vårt. Vi har utforsket alle de viktigste reisemålene i Tanzania. Våre reisekonsulenter ved Kilimanjaro deler gjerne råd og hjelper deg med å planlegge reisen.

Les flere interessante artikler