Investering i nobelprisbelønte gjennombrudd – nevroner og hjernens arkitektur

Nobelprisens historie

Nobelprisen er en av vitenskapens mest kjente utmerkelser. Den ble opprettet i samsvar med Alfred Nobels testament for å belønne dem som i det foregående året hadde gjort menneskeheten størst nytte. Prisene omfatter fysikk, kjemi, fysiologi eller medisin, litteratur og fredsarbeid. Sveriges riksbank opprettet senere en økonomipris til minne om Nobel.

Prisvinnerne velges av ulike svenske institusjoner. Fredsprisen tildeles av Den Norske Nobelkomité.

Nobels ettermæle

En kjent fortelling sier at Alfred Nobel leste en feilaktig nekrolog om seg selv da broren Ludvig døde. Den franske avisen skal ha omtalt ham som en «dødens kjøpmann». Det er imidlertid usikkert hvor direkte denne hendelsen påvirket testamentet.

Nobel oppfant dynamitt og senere det røykfrie kruttet ballistitt. Dynamitt er ikke et røykfritt sprengstoff. Han var kjemiker, ingeniør og oppfinner, og deltok også i våpenindustrien gjennom blant annet Bofors. I testamentet bestemte han at størstedelen av formuen skulle finansiere priser til menneskehetens beste.

Nobelprisen

Nobelstiftelsen forvalter og investerer formuen for å finansiere prisene og virksomheten. Prisen består av medalje, diplom og en pengesum. I 2024 var beløpet 11 millioner svenske kroner for en hel pris, før eventuell deling mellom vinnere.

Kilde: Britannica

Prispengene deles ofte mellom flere vinnere. Innen vitenskap kan to eller tre forskere ha bidratt til samme gjennombrudd, enten sammen eller uavhengig av hverandre.

Nobelprisene har belønnet både grunnforskning og praktiske oppdagelser. Eksempler er radioaktivitet, antibiotika, røntgenstråler og PCR, i tillegg til grunnleggende kunnskap om Solens energikilde, elektronets ladning, atomets struktur og superfluiditet.

Forstå hjernen vår

Menneskets sinn og dyrs intelligens har vært gjenstand for filosofisk debatt i årtusener. Lenge var det vanskelig å undersøke mange av spørsmålene eksperimentelt.

Moderne nevrovitenskap endret dette. Oppdagelsen av nerveceller og deres elektriske signaler gjorde det mulig å undersøke hvordan enkeltceller og nettverk bidrar til mentale prosesser.

Kombinert med dyreforsøk og eksperimentell psykologi ga dette ny innsikt i hvordan hjernen fungerer.

Oppdagelser om signaloverføring i nervesystemet ble belønnet med Nobelprisen i fysiologi eller medisin i 2000. Et annet eksempel er prisen i 2021 for oppdagelsen av reseptorer for temperatur og berøring.

Her ser vi nærmere på oppdagelsen som ble belønnet med Nobelprisen i fysiologi eller medisin i 2014: celler som utgjør et posisjoneringssystem i hjernen. Dette systemet bygger på nervecellers aktivitetsmønstre når dyr beveger seg i omgivelsene.

Halvparten av prisen gikk til John O’Keefe, mens den andre halvparten ble delt likt mellom May-Britt Moser og Edvard I. Moser.

Kilde: Nobel Prize

Skape en følelse av sted

Psykologen Edward Tolman foreslo at dyr kan danne mentale representasjoner av steder og sammenhenger.

På grunnlag av dyreforsøk beskrev Tolman i 1948 ideen om kognitive kart, som kunne hjelpe dyr med å navigere i omgivelsene.

Senere forskning ga støtte til ideen, men det krevde nye målemetoder å undersøke hvilke nerveceller som var involvert.

John O’Keefe var utdannet i fysiologisk psykologi. På slutten av 1960-tallet begynte han å registrere aktivitet i rotters hjerner med implanterte mikroelektroder, samtidig som han fulgte dyrenes bevegelse og posisjon.

Kilde: Research Gate

Denne metoden gjorde det mulig å måle aktivitet mens dyret beveget seg fritt og viste mer naturlig atferd.

O’Keefes arbeid skilte seg dermed fra undersøkelser som begrenset dyrene til bestemte oppgaver eller strenge stimulus–respons-protokoller.

Han oppdaget stedsceller i hippocampus, en hjernestruktur som er viktig for blant annet hukommelse og romlig orientering.

Kilde: Nobel Prize

Hippocampus og stedsceller

Siden 1950-tallet har skader i hippocampus vist hvor viktig strukturen er for å danne enkelte typer minner. Skade på begge sider kan føre til alvorlige hukommelsesvansker. Hippocampus er likevel ikke lagringsstedet for all hukommelse.

Pasienter kan få problemer med å danne nye episodiske minner, samtidig som noen eldre minner og andre former for læring er bevart. Studier av drosjesjåfører i London har også vist sammenhenger mellom omfattende navigasjonstrening og volumendringer i deler av hippocampus.

O’Keefe fant at bestemte stedsceller var aktive når rotten befant seg på bestemte steder. Aktiviteten kunne ikke forklares bare med én bestemt farge, mat eller et annet enkelt stimulus.

Ulike steder var forbundet med ulike kombinasjoner av aktive stedsceller. En celles stedsfelt kan også endre seg mellom omgivelser; systemet er derfor ikke et uforanderlig sett av koordinater.

Flere oppdagelser om stedsceller

Når rotten kom til nye omgivelser, kunne aktivitetsmønstrene omorganiseres. I kjente omgivelser kunne mønstrene være stabile. Dette støttet ideen om at stedsceller bidrar til en cellulær representasjon av steder og minner.

Oppdagelsen åpnet for videre undersøkelser av hukommelsens fysiologiske grunnlag. Forskning på andre celletyper og deres forbindelser skulle gi et mer fullstendig bilde av romlig orientering.

Et rutenett for romlig orientering

Hippocampus mottar viktige signaler fra entorhinal cortex, eller entorhinalbarken. May-Britt og Edvard Moser undersøkte derfor aktivitet i dette området.

Kilde: Bright Focus

Tidligere arbeid hadde vist celler med stedslignende aktivitet i entorhinalbarken. Moser-forskerne oppdaget der en annen type aktivitetsmønster, hos celler som fikk navnet gitterceller.

Gittercellenes sekskantede aktivitetsmønster

En gittercelle blir aktiv på flere steder i omgivelsene. Disse aktivitetsfeltene danner et regelmessig, omtrent sekskantet mønster når dyret beveger seg over et område. Sekskantene beskriver altså posisjoner i omgivelsene, ikke den anatomiske plasseringen av nervecellene i hjernen.

Kilde: Nobel Prize

Gittercellene inngår i nettverk med blant annet hoderetningsceller og grenseceller. Noen celler kombinerer flere slike signaler.

Hoderetningsceller er aktive når hodet peker i en bestemt retning. Grenseceller har aktivitet knyttet til grenser i omgivelsene, som vegger.

Disse celletypene har forbindelser til hippocampus og bidrar til systemets samlede representasjon av rommet.

Samlet viste forskningen hvordan sted, retning, avstand og grenser kan representeres av samvirkende celletyper. Dette er et komplekst nettverk, ikke bare et enkelt system med to lag.

Kilde: Nobel Prize

Lignende mekanismer hos andre pattedyr

Mye av forskningen er utført på rotter. Funn hos andre arter, inkludert mennesker, tyder på at viktige deler av systemet er bevart.

Stedslignende celler ble registrert hos mennesker i 2003. I 2010 viste hjerneavbildning et gitterlignende signal, mens direkte registreringer av gitterlignende enkeltceller hos mennesker ble publisert i 2013. Hippocampus og tilknyttede strukturer er evolusjonært gamle, men dette beviser ikke at alle arter har et identisk system.

Aktivitetsmønstre fra stedsceller kan også spilles av på nytt under hvile og søvn. Slik gjenaktivering antas å bidra til læring og konsolidering av minner.

Oppdagelsene gir et grunnlag for å forstå hvordan nerveceller bidrar til romlig hukommelse og orientering.

Mulige anvendelser

Avdekke hjernens kompleksitet

Dette er grunnforskning om hjernens funksjon, men den kan også få medisinsk betydning. Blod–hjerne-barrieren begrenser tilgangen for mange legemidler, og hjernens komplekse nettverk er vanskelige å undersøke og behandle. Kommunikasjonen omfatter både elektriske signaler og kjemiske signalstoffer, også utenfor direkte synapsekontakter.

Forskere som Roger Penrose, som fikk Nobelprisen for arbeid om sorte hull, har foreslått at kvantefenomener kan ha en rolle i bevissthet. Forskning på kvanteeffekter i mikrotubuli har ikke bevist denne hypotesen eller forklart menneskelig bevissthet.

Bedre behandling av hjernesykdommer kan kreve dypere innsikt i hvordan hukommelse, persepsjon og andre funksjoner oppstår og påvirkes av sykdom.

Kliniske behov

Hukommelsessvikt er et sentralt symptom ved flere nevrodegenerative sykdommer, inkludert Alzheimers sykdom. I dyremodeller er endringer i stedscellenes aktivitet knyttet til svekket romlig hukommelse.

Hippocampus og tilknyttede strukturer rammes tidlig ved Alzheimers sykdom. Bedre forståelse av disse mekanismene kan bidra til diagnostikk og behandlingsutvikling, men grunnfunnene gir ikke i seg selv en kur.

Investere i nevrologi

Nevrovitenskap og nevrologi er viktige forsknings- og behandlingsfelt. En aldrende befolkning øker behovet for bedre behandling av aldersrelaterte hjernesykdommer.

Vi undersøkte mulige nye behandlinger i artikkelen «Neste generasjon store behandlinger: nevrologiske sykdommer».

Feltet omfatter også avansert teknologi som Neuralinks eksperimentelle hjerne–maskin-grensesnitt.

Kilde: Neuralink

Aksjer i selskaper på feltet kan kjøpes gjennom meglere. På securities.io finnes sammenligninger av meglere i blant annet USA, Canada, Australia, Storbritannia og mange andre land.

Et alternativ til enkeltaksjer er å undersøke fond med eksponering mot nevrovitenskap og helse, som iShares Neuroscience and Healthcare ETF (IBRN) eller Tema Neuroscience and Mental Health ETF (MNTL). Fond kan spre selskapsrisiko, men har fortsatt markeds- og sektorrisiko. Kontroller fondenes mandat og tilgjengelighet.

Selskaper innen nevrovitenskap

1. BrainStorm Cell Therapeutics

Noen bioteknologiselskaper undersøker cellebaserte behandlinger fremfor tradisjonelle legemidler. Målet kan være å støtte eller beskytte nerveceller, uten at de tilførte cellene nødvendigvis blir nye nevroner.

BrainStorm Cell Therapeutics utvikler NurOwn, en eksperimentell behandling med celler fra pasientens egen benmarg.

BrainStorm bruker den autologe celleplattformen NurOwn®. Mesenkymale stromaceller dyrkes og behandles for å skille ut nevrotrofe faktorer, såkalte MSC-NTF-celler. De gjøres ikke om til nevroner, og hele fremstillingsprosessen kan ikke beskrives som bare sju dager.

Fordi cellene kommer fra pasienten selv, reduseres enkelte problemer knyttet til donoruforlikelighet. Det eliminerer ikke alle immunologiske reaksjoner, behandlingsrisikoer eller andre sikkerhetsproblemer.

Kilde: Brainstorm Cell

Programmet har særlig vært undersøkt ved amyotrofisk lateral sklerose (ALS), og også ved progressiv multippel sklerose. Andre mulige bruksområder er forskningsmål, ikke dokumenterte eller godkjente behandlinger.

Den randomiserte fase 3-studien ved ALS oppfylte ikke sitt primære effektmål. Analyser av undergrupper har gitt hypoteser som må bekreftes i nye studier. I 2024 var NurOwn ikke FDA-godkjent; funnene ga ikke grunnlag for å love rask godkjenning.

Kilde: Brainstorm Cell

Cellebasert støtte til skadde nervesystemer er et forskningsområde. Det er foreløpig ikke vist at NurOwn kan gjenoppbygge spesialiserte stedsceller, gitterceller eller grenseceller hos pasienter.

2. BICO Group AB (BICO.ST)

Hjerneorganoider er tredimensjonale cellemodeller som kan etterligne enkelte sider ved hjerneutvikling og sykdom. De kan brukes til å undersøke behandlinger i laboratoriet, men er ikke komplette miniatyrhjerner.

Vi diskuterte slike modeller i artikkelen «Viktige skritt mot organoidbasert intelligens».

Forskere ved University of Wisconsin–Madison har 3D-printet funksjonelt menneskelig nervevev. I arbeidet brukte de en Cellink-bioprinter. Studien viste muligheter for kontrollerte vevsmodeller, ikke utskrift av en komplett hjerne.

Kilde: Cellink

I 2021 skiftet konsernet Cellink navn til BICO Group. Det hadde tidligere kjøpt Cytena i 2019 og Scienion i 2020.

Cellink er fortsatt merkenavnet for bioprintingsvirksomheten. Teknologien brukes til å bygge tredimensjonale vevsmodeller lag for lag; fremstilling av transplantasjonsklare, komplekse organer er et mer krevende mål. Temaet omtales i «3D-printing av menneskelige organer – hvor realistisk er det?».

Bioprinting har utgjort rundt en femtedel av virksomheten, mens automatisering for biovitenskap har stått for over tre femtedeler av inntektene i den omtalte segmentfordelingen. Andelene avhenger av periode og konsernstruktur.

Kilde: BICO Group AB

Cellink er en leverandør av bioprintingsutstyr. Arbeidet fra professor Zhangs gruppe viser hvordan slike instrumenter kan brukes i nevrovitenskapelig forskning.

Dersom bioprinting får flere forsknings- og behandlingsanvendelser, kan etterspørselen etter utstyr og forbruksvarer øke. Bruk til pasientbehandling krever imidlertid ytterligere utvikling, validering og relevante godkjenninger.

Utstyrsleverandører kan også få tilbakevendende inntekter fra forbruksvarer. Eksempler på andre felt er sekvenseringsselskapene PacBio (PACB) og Illumina (ILMN). Inntektsandelen fra forbruksvarer varierer mellom selskaper og perioder; den er ikke generelt 80 prosent for begge.