Forskerprofil: Nancy Saana Banono

Nancy Saana Banono fullførte nylig sin doktorgrad som del av Esguerra-gruppen ved NCMM. Nancys prosjekt undersøkte to forskjellige gener og deres bidrag til utviklingen av nevropsykiatriske lidelser.

Foto av Nancy Saana Banono

 Dr. Nancy Saana Banono. Foto: Larissa Lily. 

Her beskriver Nancy forskningen sin, det hun oppdaget og forklarer hva hun likte med å være en del av DigiBrain-prosjektet.

Kan du beskrive PhD-prosjektet ditt - hva prøvde du å finne ut og hva var prosjektets overordnede mål?

I løpet av de siste årene har man funnet ut at en hel del gener er forbundet med psykiatriske lidelser. Mange av funksjonene til disse genene i slike sykdommer er imidlertid fremdeles ikke kjent. Selv om forskere rundt om i verden har gjort en innsats for å forstå disse genetiske funksjonene bedre, er vi fortsatt langt fra å forstå hele bildet.

Prosjektet mitt var en del av et konsortium ved navn DigiBrain, som er en del av Digital Life Norway. Et av DigiBrain-prosjektets hovedmål er å koble spesifikke genvarianter til ulike hjernefunksjoner og lidelser. Konsortiet er svært mangfoldig, med klinikere, beregningsbiologer, fysikere og biologer som alle jobber sammen. Ulike grupper innen konsortiet bruker også forskjellige modellsystemer, for eksempel er det noen som bare jobber med gnagere, mens arbeidet vårt ved NCMM fokuserte på bruk av sebrafiskmodeller for å forstå effekten av disse genetiske mutasjonene på hjernen.

Fokuserte du på et bestemt gen i prosjektet ditt?

Klinikerne som var involvert i konsortiet bidro til å identifisere to spesielle gener av interesse, og det rettferdiggjorde videre forskning. De hadde observert at enkelte pasienter på deres klinikker som hadde mutasjoner i gener som vanligvis er forbundet med kalsiumkanalfunksjon, hadde en tendens til å ha mer alvorlige symptomer på visse psykiatriske lidelser. Den eksisterende litteraturen om temaet fremhevet også at disse genene ble antatt å ha innvirkning på alvorlighetsgraden av enkelte psykiatriske lidelser. Alt dette bidro til at vi bestemte oss for at vi ville fokusere forskningen vår på disse genene.

Hvordan undersøkte du disse genene videre?

Vi skaffet sebrafisk som var genetisk konstruert for å bære mutasjoner i de genene som var av spesiell interesse. Ved å bruke fiskelarver oppdrettet fra mutantfiskene, sammenlignet vi ulike egenskaper ved hjelp av flere forskjellige metoder. Dette inkluderte atferdseksperimenter, som for eksempel testing av fiskenes sosiale interaksjoner. Vi observerte også svikt i fiskens prepuls-hemming – en type alarmrespons som mennesker også har. Dette innebar å måle fysiologiske endringer i hjernen, noe som kunne fastslås ved å spore fiskenes atferd når de ble utsatt for forskjellige stimuli. Vi så også at de muterte fiskene hadde noen sosiale defekter, for eksempel at de holdt seg borte fra hverandre. Når det gjelder deres lokomotoriske aktivitet (eller bevegelse), var dette vanskeligere å fastslå. Noen få demonstrerte hypolokomotorisk aktivitet, altså at de kunne "stivne" og ikke være så aktive, men generelt oppførte larvene seg normalt i denne sammenheng.

Vi observerte også at noen av larvene viste former for hyperlokomotorisk aktivitet. I sebrafisk kan dette være forbundet med anfallslignende episoder, psykoselignende episoder eller angst. Vi måtte imidlertid være sikre på hva som drev denne hyperbevegelsen. Ved anfall forventer vi å se en økning i hjerneaktiviteten. For å måle denne aktiviteten utførte vi det som tilsvarer sebrafiskens EEG (elektroencefalogram). Vi så imidlertid ingen signifikante forskjeller her, og basert på det faktum at EEG-er vanligvis er gullstandarden for å fastslå hjerneaktivitet, kunne vi utelukke at den hyperlokomotoriske aktiviteten vi så skyldtes anfall.

Som et neste trinn, bestemte vi oss for å teste to forskjellige medikamenter som allerede ble brukt til behandling av schizofrenipasienter. Overraskende nok reverserte et av disse medikamentene, et antipsykotikum, den hyperlokomotoriske aktiviteten. Det andre medikamentet, valproinsyre, som vanligvis brukes til å behandle epilepsi og andre tilstander som bipolar lidelse og schizofreni, reduserte den hyperlokomotoriske aktiviteten noe, men effektene var ikke like sterke.

Hva betyr funnene fra dette prosjektet for fremtiden?

Basert på våre funn fra denne mutanten og genene vi undersøkte, konkluderte vi med at atferden vi observerte sannsynligvis var forårsaket av en "psykoselignende" tilstand. Vi kunne da argumentere for at denne modellen kunne fungere godt i fremtidige prosjekter med formål å utforske legemiddeleffekt og sikkerhet ytterligere, med tanke på medikamenter mot psykiatriske lidelser.

Siden prepuls-hemming er en svikt som kjennetegner psykiatriske lidelser, kan vi bruke noen av disse mutantfiskene som modell for å utføre en medikament-screening for å identifisere sammensetninger som kan bidra til å behandle psykiatriske lidelser i fremtiden. Forhåpentligvis vil dette bety å prøve ut helt nye sammensetninger eller gjenbruke eksisterende sammensetninger eller FDA-godkjente medikamenter som for tiden ikke er kjent for å være effektive med hensyn til psykiatriske lidelser.

Hva er det som gjør sebrafisk så nyttige for forskningsprosjekter som ditt?

Sebrafisk er en veldig enkel modell å bruke, noe som gjør dem svært nyttige for blant annet psykiatriske lidelser. Så mange som 70% av genene som forårsaker sykdom hos mennesker, finnes også i sebrafisk. De er også veldig enkle å manipulere og konstruere ettersom genomet deres har blitt fullstendig sekvensert. Videre responderer de også godt på mange av medikamentene som brukes på mennesker, så sebrafisk er perfekte for slikt som toksikologi-screening og farmakologi. Vi bruker dem på larvestadiet, når de er optisk gjennomsiktige, noe som gjør det enkelt å spore dem og se tydelig hva som skjer inne i kroppen og hjernen. Det er mye snakk om å redusere bruken av dyremodeller, og sebrafisklarver er mindre sansende enn gnagere eller primater.

Hva har du hatt mest glede av i prosjektet ditt?

En ting jeg likte veldig godt, var å jobbe med flerfaglige team gjennom DigiBrain. Denne måten å jobbe på førte med seg mange verdifulle tilbakemeldinger. Det var også en nyttig læringskurve - av og til når jeg presenterte data eller holdt et foredrag, måtte jeg ta hensyn til at jeg snakket til fysikere, matematikere, klinikere og mange andre som kanskje ikke hadde fullstendig kunnskap om hvilken type arbeid jeg gjør. Det var veldig verdifullt å lære hvordan jeg skulle snakke med disse menneskene og forklare forskningen min på en måte som de kunne forstå. Variasjonen i kompetanse innenfor konsortiet var også veldig interessant - jeg lærte av de ulike feltene deres, og tilbakemeldingene deres var veldig nyttige. Noen av analysene vi gjorde, som elektrofysiologien for å måle hjernens eksitasjon, betydde at jeg kunne bruke ekspertisen til en fysiker, for eksempel.

Hvordan har det vært å være Ph.D.-student i Norge?

Jeg likte godt forskerskolene som Norge tilbyr. Disse er åpne for de som jobber innenfor lignende områder. Det er for eksempel en for farmasistudenter, der Ph.D.-studenter fra hele Norge kan komme sammen. Skolen organiserer vitenskapelige og populærvitenskapelige arrangementer, så det er en flott mulighet til å møte mange mennesker og bygge opp nettverket ditt. Forskerskolene er også vertskap for kurs, og du kan foreslå tema som kan være nyttige. De tilbyr også noe finansiering til reising, som hjelp til å kunne delta på konferanser eller opplæring.

Senter for digitalt liv hadde også en forskerskole som jeg var en del av, og de finansierte praksisplassen min da jeg tok doktorgradsutdanningen, så det var en fantastisk ressurs.

Hva er dine fremtidsplaner?

Jeg er veldig åpen for hva som skjer videre! Jeg elsker å undervise, og har tidligere jobbet som læringsassistent, så dette kan være noe jeg går videre med. Jeg liker også alt som er relatert til reguleringspolitikk, som for eksempel regulering av ny teknologi, vitenskapelig reguleringspolitikk eller støtte innen disse områdene. Jeg er også interessert i vitenskapelig kommunikasjon og formidling. Jeg tror at behovet for å dele pålitelig og nøyaktig vitenskapelig informasjon har blitt enda tydeligere under COVID-19-pandemien. Det har vært ganske mye mistillit til forskere i forskjellige deler av befolkningen. Jeg tror at god kommunikasjon og åpenhet bare kan bidra til å overvinne dette problemet.

Nancy fullførte sin doktorgrad i forskningsgruppen til Camila Esguerra. Dr. Esguerra kommenterer Nancys tid i gruppen, og legger til:

Nancy har vært en glede å jobbe med og veilede de siste fire årene. Hun har hatt en utrolig positiv holdning, godt humør og lagånd, samtidig som hun har jobbet hardt og vist utholdenhet hele veien. For dette skal hun virkelig ha ros. Prosjektet hennes hadde høy risiko med mange ukjente faktorer da vi startet på reisen sammen for å modellere schizofreni i sebrafisk i utvikling, og vi møtte på en rekke tøffe og uventede utfordringer. Nancy taklet dem veldig godt, ved å bruke kritisk tenkning og en streng arbeidsetikk for å sikre kvalitet, reproduserbarhet og gyldighet av resultatene. Det har vært en glede å være vitne til at Nancy utvikler seg og modnes som forsker. Jeg håper hun gjør suksess i sitt neste steg i karrieren!

Les mer om Nancys forskning i et annet intervju, med Titan.uio.no: Muterte akvariefisk kan gje svar om psykiske lidingar

Publisert 11. okt. 2021 11:40 - Sist endret 12. okt. 2021 08:34