Biokemisten Cecilia Engdahl visar på skillnader mellan myggans och människans livsnödvändiga enzym acetylkolinesteras (AChE), och hur dessa skillnader kan utnyttjas för att skapa nya insektsbekämpningsmedel.
Medlen kan användas för att begränsa spridningen av sjukdomsspridande myggor genom att till exempel appliceras på myggnät. Cecilia försvarar sin avhandling den 2 juni vid Umeå universitet.
– Upptäckten av skillnader i enzymet ger förutsättningar att utveckla bekämpningsmedel med förbättrade egenskaper. På sikt kan min forskning bidra till att minska spridningen av myggburna sjukdomar globalt, säger Cecilia Engdahl.
Miljontals människor drabbas årligen av malaria, dengue och andra sjukdomar som sprids av myggor. I dagsläget är det mest effektiva sättet att skydda sig från dessa sjukdomar att undvika myggbett. Genom att sprida ut kemiska substanser (insektsbekämpningsmedel) som dödar myggor begränsas myggbestånden, vilket leder till minskad sjukdomsspridning. Tyvärr är de insektsmedel som används i dag giftiga även för andra djur, inklusive människor. Dessutom har vissa myggarter utvecklat resistens mot de vanligaste bekämpningsmedlen.
Målet med Cecilia Engdahls avhandlingsarbete har varit att utveckla nya substanser med selektiva egenskaper; de ska vara giftiga för myggor men inte andra djur, människor eller naturen. Det är också önskvärt att nya insektsmedel ska motverka spridningen av resistens.
För att ta reda på om det är möjligt att skapa selektiva insektsmedel studerade Cecilia Engdahl egenskaperna hos enzymet AChE från mygga och jämförde resultatet med egenskaperna hos det mänskliga enzymet. Hon kunde identifiera viktiga funktionella och strukturella skillnader att ta fasta på i designen av nya substanser. Genom att experimentellt utvärdera ett så kallat substansbibliotek hittades ett antal molekyler som blockerar aktiviteten hos myggans AChE men som inte lika effektivt påverkar det mänskliga enzymet.
De bästa molekylerna från denna utvärdering använde Cecilia Engdahl därefter som kemisk utgångspunkt i utvecklingen av nya substanser, där också kunskapen om skillnaderna mellan enzymerna bidrog till designen. Dessa nyskapade substanser användes för att kartlägga vilka egenskaper som bidrar till önskad effekt på enzymen.
– Resultatet av kartläggningen är ett antal nya substanser som selektivt slår ut myggans enzym AChE, oavsett resistens mot tidigare gifter, och som dessutom dödar myggor och mygglarver av de arter som sprider malaria, dengue och Zika, säger Cecilia Engdahl.
