Farmakognosi är en vetenskap som utforskar aktiviteten hos molekyler med läkemedelspotential i naturen. Historiskt har studier av medicinalväxter varit den dominerande inriktningen, men under de senaste 50 åren har internationell marin naturproduktsforskning utvecklats mycket starkt. I Sverige har denna forskning dock varit mycket begränsad fram till i början på 1980-talet.
Under 80-talet startades projektet ”Marin Farmakognosi” i samarbete med den framlidne Lars Afzelius, som då var chef för Tjärnö marinbiologiska laboratorium (TMBL). Forskningen under denna tid var fokuserad på kemisk och farmakologisk kartläggning av marina organismer i Kosterfjorden. Efter några års uppehåll startade projektet återigen i slutet på 90-talet, men nu med fokus på kemiskt försvar hos det marina svampdjuret Geodia barretti i relation till biofouling i den marina miljön (se faktaruta).
Båttvätt från svampdjur
De antifoulingmetoder som används idag är baserade på metallfärger och har stark giftverkan på alla organismer i den marina miljön. För att på lång sikt kunna bemästra antifouling måste grundläggande kunskap tas fram om de signalsubstanser som styr biofouling. I Geodia barretti har så kallade cykliska dipeptider påvisats, vilka har signifikant inverkan på havstulpanlarver och deras etablering på ytor under vattnet. Martin Sjögren har i sitt avhandlingsarbete isolerat och beskrivit de aktiva molekylerna. Avhandlingen visar också att de framtagna substanserna har effekt både på laboratoriet som i tillämpade fältstudier. Vidare innehåller avhandlingen sätt att syntetiskt framställa de aktiva substanserna och strukturlika analoger, och även en studie som försöker förklara dessa substansers biokemiska verkningsmekanism på receptornivå. Dessa resultat bildar en vetenskaplig grund för möjlig utveckling av nya antifoulingmetoder. På längre sikt kan denna forskning även resultera i upptäckten av nya läkemedelskandidater.
Ny kunskapssamling
För att kunna möta de nya vetenskapliga frågeställningar som har uppkommit och för att kunna förstå den komplexa mångfald som våra hav uppvisar har ett unikt samarbete etablerats med kompetens inom marin kemisk ekologi vid TMBL, organisk kemi vid Karolinska institutet och farmakognosi på Uppsala universitet. I denna ämnesövergripande ansats kommer tidigare resultat inom marin farmakognosi och speciellt kunskap om modellorganismen Geodia barretti att bilda en grund för förståelse kring utvecklingen av svampdjurskolonier. Dessa är nämligen idag hotade av det moderna fisket, och därmed också den biologiska mångfald som finns i anslutning till sådana kolonirev. Ökad kunskap om kolonierna är viktig för hur dessa organismer kan bevaras för en långsiktig uthållig bioteknologisk användning.
Ökad användning av våra kustnära vatten skapar kort- och långsiktiga problem när det gäller uppbyggnad av föroreningar i vatten och sediment. Detta hotar en normal utveckling och överlevnad av marina organismer och därigenom också den biologiska och kemiska mångfalden. För att kunna skapa beslutsunderlag för långsiktiga naturvårdslösningar är det därför nödvändigt att studera hur och varför marina organismer biosyntetiserar sekundära metaboliter med en ekologisk funktion.
Den tvärvetenskapliga ansatsen inom marin farmakognosi är ett sätt att använda havets mångfald för framtida bioteknologiska tillämpningar.