• Projektforløb om diabetes

    Teoretisk materiale om diabetes kombineret med øvelser i Det Virtuelle Laboratorium – Materialet kan downloades som PDF til udprint her (lærere bør se lærervejledningen): Kompendium

    Kære elever

    Velkommen til Biotech Academy’s projektforløb om diabetes. Med projektet håber vi på at give jer et kreativt indspark i den almindelige undervisning. Projektet skal hjælpe jer til at forstå diabetes og de underliggende komplicerede biokemiske processer – alt sammen på en effektiv og anderledes måde end det I måske er vant til. Projektet er udformet med en masse spændende materiale, som kobles med bioteknologiske øvelser i Det Virtuelle Laboratorium. Forhåbentlig vil dette projektforløb give jer endnu mere mod på at udforske de fantastiske muligheder som moderne bioteknologi kan give til vores verden.

    Målet med forløbet, er at give jer et indblik i hvordan diabetes påvirker kroppen, samt hvordan sygdommen kan diagnosticeres og behandles, ved at kigge på teorien fra flere forskellige vinkler. Forløbet vil være centreret omkring bioteknologiske øvelser i Det Virtuelle Laboratorium. Før I går i laboratoriet, er det selvfølgelig vigtigt, at I forstår den bagvedliggende teori. Vi har samlet det nødvendige materiale, som vi opfordrer jer til aktivt at bruge. Flere elementer i materialet, såsom flowcharts og rapporter, vil give jer en forsmag på, hvordan man arbejder når man går på universitetet og videre ude i industrien.

    Diabetes er en folkesygdom – I Danmark er 320.000 diagnosticeret med diabetes og dette forventes at stige voldsomt i løbet af de næste mange år. Bare i Danmark bruger vi hvert år enorme summer penge på diabetespatienter og deres følgesygdomme (32 milliarder kroner om året, svarende til 86 mio. hver dag).1 Hvis patienterne diagnosticeres og behandles tidligt og godt, kan denne udgift sænkes betydeligt. Endnu vigtigere er det selvfølgelig, at patienterne kan leve længere og med væsentligt bedre livskvalitet uden de mange følgesygdomme, som kommer, hvis ikke sygdommen er velreguleret. Desuden vil diabetes i fremtiden blive et stort problem i udviklingslande, hvor der i højere grad udvikles livsstilssygdomme, som for eksempel diabetes. Derfor er viden om diabetes enormt vigtigt, for at kunne løse disse voksende problemer i fremtiden.

    Vi håber i vil tage godt imod projektet og lære en masse om bioteknologi og ikke mindst diabetes.

    God fornøjelse!

    1Diabetes Foreningen

    10 korte om diabetes

    1. Diabetes (i gamle dage kaldet sukkersyge) er en sygdom, hvor blodets indhold af sukker (glukose) er højere end det normale.
    2. Ubehandlet diabetes kan være dødeligt og det forhøjede blodsukker kan give alvorlige og invaliderende følgesygdomme.
    3. Diabetes skyldes ændret produktion eller virkning af hormonet insulin, som styrer optaget af blodsukker til kroppens celler og andre metaboliske processer.
    4. Type 1 diabetes er en autoimmun sygdom (kroppens immunsystem angriber sine egne celler), der ofte konstateres hos unge mennesker, og skyldes at kroppen ikke selv er kan producere insulin. Sygdommen kan være arvelig.
    5. Type 2 diabetes (også kaldet gammelmandssukkersyge), skyldes flere ting, men primært at man har nedsat følsomhed overfor insulin. Sygdommen skyldes ofte forkert livsstil og konstateres, som navnet antyder, ofte hos ældre mennesker. Dog ses den hyppigere og hyppigere hos yngre mennesker.
    6. Det konstante forhøjede blodsukker er et problem, da sukkeret transporteres rundt med blodet til alle organer, og kan give skader og følgesygdomme på især øjne, nyrer og nervesystemet.
    7. Typiske symptomer på diabetes er: tørst, træthed, hyppig vandladning, nedsat appetit og vægttab.
    8. For diabetikere er det vigtigt at kontrollere diæten, da især kulhydrater kan give pludselige stigninger i blodsukker.
    9. Diabetes behandles forskelligt alt efter typen. Typisk behandling omfatter insulin, insulinresistens-nedsættende medicin og livsstilsændringer.
    10. Har man sin diabetes godt kontrolleret kan man næsten helt forhindre udviklingen af følgesygdomme.

    Opbygningen af projektforløbet

    Projektforløbet består af 3 dele. Under hver del er der underelementer såsom teori, quiz, databehandling etc. Disse tilgås i venstre side, ved at trykke på enten Del 1, Del 2 eller Del 3. Alt teori bygger på Biotech Academy’s diabetesprojekt.
    Det anbefales, at man som minimum laver Del 1. Denne kan efterfølges af enten Del 2 eller Del 3 eller begge dele.

    Hele opbygningen kan ses her:

    Del 1 – Genetisk test for forøget diabetesrisiko Del 2 – Insulinfølsomhed  Del 3 – Insulinproduktion
    Fokus: Laboratorieudstyr, genetisk diagnostik, grundlæggende teori om diabetes Fokus: Fysiologi, databehandling, fortolkning af resultater Fokus: Bioteknologisk værktøjer, medicin og behandling
     Introduktion Introduktion Introduktion
    Teori Teori Teori
    Quiz Quiz Quiz
    Øvelsesvejledning og flowchart Øvelsesvejledning Øvelsesvejledning og flowchart
    Øvelse: “Genetisk test for forøget diabetesrisiko” Øvelse: “Insulinfølsomhed” Øvelse: “Insulinproduktion”
    Rapportering Databehandling og rapportering Databehandling og rapportering

    En særlig tak til:
    Diabetes Academy
    Kamille-Amalie Bahn, Simon Glerup Kristensen og Thomas Irgens Hansen
    Peter Rugbjerg
    Claus Borre og Christian Maaløv Andreasen
    Helen Clausen

    Held og lykke med projektet 🙂
    Skriv gerne til os! Vi vil rigtig gerne have ris/ros og gode ideer.

  • Del 1 – Genetisk test for forøget diabetesrisiko

    Del 1 – Genetisk test for forøget diabetesrisiko

    Introduktion

    Et af bioteknologiens mange anvendelsesområder er indenfor diagnostik. Det er i dag muligt at få sekventeret næsten hele ens genom for blot 1500 kr., og dermed få svar på en masse spørgsmål omkring ens sundhed – måske også nogle man ikke har lyst til at kende svaret på, hvilket kan skabe et etisk dilemma. Også diabetes kan aflæses ud fra genetikken. Især en kendt mutation i et specifikt gen, HNF1A, vil i de fleste tilfælde medføre den relativt sjældne diabetes type MODY. HNF1A-genet koder for en transskriptionsfaktor, som er involveret i reguleringen af mange lever- og pankreasspecifikke gener. Derfor vil et ikke-funktionelt HNF1A-gen resultere en lavere insulinkoncentration, med diabetes til følge.

    En relativ enkel metode til at undersøge et specifikt gen for en kendt mutation er, at oprense DNA, opformere det udvalgte gen med PCR ved at bruge en primer, der passer til netop sekvensen af det valgte gen (inklusiv mutation), og så bruge gelelektroforese til at detektere tilstedeværelsen af genet. I denne øvelse skal i diagnosticere en mus ved hjælp af netop denne metode. Husk på at præcis dette også kan bruges på mennesker og kan bruges til at teste for en lang række andre sygdomme.

    Teori

    Kapitlerne “Fysiologien og anatomien bag diabetes”, “Funktionen af glukose i kroppen“ og “Hormoner, insulin og blodsukkerregulering” kan læses, men som minimum læses underkapitlerne:

    Quiz

    Del 1 quiz kan findes i to forskellige formater.
    Vælg den mulighed din lærer har lagt op til:

    Øvelse, vejledning og flowchart

    Genetiske undersøgelser er brugt som værktøj til at undersøge gener der er arvet fra ens forældre. Du har sikkert hørt at politiet bruger genetiske undersøgelser til at opklare forbrydelser, men de bruges også til identificere sygdomme og præ-disponeringer for sygdomme, såsom diabetes. I dette forsøg skal du teste en mus for tilstedeværelsen af en kendt mutation i et specifikt gen (HNF1A), som resulterer i den sjældne diabetes type 2 variant MODY. Den specifikke punktmutation der her bliver undersøgt, vil resultere i en dysfunktionel HNF1A transskriptionsfaktor. Da sekvensen af genet og mutationen er kendt, er det muligt at detektere mutationen ved specielt designede primere.

    1. Som det første inden man går i laboratoriet, bør øvelsesvejledning læses og forstås:
      Øvelsesvejledning til forsøget
    2. Efter at have læst øvelsesvejledningen, anbefales det at du udfylder et flowchart.
      Flowchart til forsøget
    3. Herefter er du klar til at gennemføre øvelsen “Genetisk test for forøget diabetesrisiko”.
      Find denne i Det Virtuelle Laboratorium.

    Rapportering

    Lav en minirapport ved at svare på følgende spørgsmål:

    1. I en af banerne var der et bånd der lyste tydeligt op. Hvad indikerer dette bånd og hvilken mus tilhørte den? Hvorfor? Kom blandt andet ind på primernes og mutationens betydning for PCR.
    2. Den undersøgte punktmutation ændrer GAA til TAA. Hvad resulterer denne ændring i og hvorfor?
    3. Hvorfor vil et knockout af en transskriptionsfaktor der initierer transskriptionen af insulin medfører diabetes?

    Det har du lært

    Du burde nu have en grundlæggende viden om diabetes på et molekylært og mikrobiologisk niveau, samt forstå hvilken rolle kulhydrater spiller i kroppen og forstå sammenhængen mellem glukose, glykogen, insulin og glukagon. Du burde også have fået en forståelse for, hvordan kroppens fysiologi (især omkring bugspytkirtlen) og diabetes hænger sammen. Desuden har du lært om MODY-diabetes, som skyldes en genetisk fejl og hvordan man kan bruge bioteknologiske værktøjer, som for eksempel polymerase chain reaction og gelelektroforese, til at tjekke personer for tilstedeværelsen af en specifik mutation.

    Vigtige begreber: Insulin, diabetes, glukagon, beta-celler, blodsukker, glykogen, GLUT-transporter, MODY, PCR,centrifuge, gelelektroforese, mutation.

    Inden du går i laboratoriet, er det en god idé at få en forståelse for nogle af de instrumenter, som der anvendes. Disse instrumenter er ligeledes meget anvendte inden for bioteknologi generelt. I denne øvelse anvendes centrifuge, PCR og gelelektroforese. Læs

    Bemærk – Øvelsesvejledningen er af en højere detaljegrad end den øvelsesvejledning I finder i Det Virtuelle Laboratorium. Dette er for at gøre forsøget mere virkelighedsnært.mere om Instrumenterne.


    Mus med/uden diabetes
    Materialer

    • Kanyle
    • 4 eppendorfrør
    • Lysisbuffer
    • Saltvand
    • PCR-rør
    • PCR-mix (nukleotider og Taq-polymerase)
    • HNF1A primer
    • Blå farve (bromfenolblåt)
    • Gel
    • DNA molekylvægtsmarkør

    Metode

    1. Udtag en blodprøve m. kanyle fra musen.
    2. Overfør 4 ml af blodet til et eppendorfrør og centrifuger i 2 minutter ved 10000 g. NB husk at afbalancere centrifugen med et andet eppendorfrør.
    3. Efter at indholdet i røret er blevet separeret udtages det hvide lag med “buffy coat” hvori de hvide blodlegemer befinder sig og overføres til et nyt eppendorfrør.
    4. Røret med hvide blodceller opvarmes i varmeblok til 60 grader hvorefter 200 μl lysisbuffer og derefter 500 μl saltvand tilsættes. Herved lyseres cellerne.
    5. Centrifuger de lyserede celler ved 10000 g i 2 min. for at skille cellerester fra DNA.
    6. 10 μl af supernatanten, som indeholder fritflydende DNA, overføres til et nyt PCR-rør og sættes på is for at forhindre at prøven ødelægges.
    7. Til PCR-røret tilsættes 80 μl PCR-mix som indeholder Taq-polymerase og nukleotider. Desuden tilsættes 5 μl HNF1A primer.
    8. PCR-røret inkuberes i PCR-maskinen ved følgende program:
      • Cellelysis 95 grader 5 min
      • Denaturering 95 grader 1 min
      • Annealing 50 grader 1 min
      • Elongering 70 grader 3 min
      • 30 cykler af b-d
    9. 10 μl blå farve tilsættes nu til prøven og blandes ved forsigtigt at pipettere op og ned.
    10. En forstøbt gel påsættes på gelelektroforesemaskinen og i den første brønd tilsættes 15 μl DNA-molekylvægtsmarkør. Til den næste brønd tilsættes 15 μl af den farvede prøve. NB brug altid handsker da gelen indeholder ethidiumbromid, som er kræftfremkaldende.
    11. Tænd gelelektroforesen ved 110 V og lad den køre i 30 min.
    12. Gelen kan nu undersøges ved UV-lys.

    En centrifuge er en maskine, som anvender centrifugalkraften til at adskille indholdet i en væske alt efter indholdets massefylde. Man vil typisk have en opløsning i et eppendorfrør, hvilket herefter placeres i centrifugen. Her skal man huske en såkaldt “modvægt”, hvilket er en tilsvarende opløsning, som placeres overfor. Dette skaber balance i centrifugen og man undgår en potentiel meget farlig situation, idet centrifuger kan udsætte en opløsning for mange tusinde g. En almindelig person kan udsættes for 6 g før vedkommende mister bevidstheden.

    Den enorme cirkulære kraft i centrifugen presser tungere partikler eller stoffer væk fra centrum og mod bunden af eppendorfrøret, mens lettere partikler vil blive trukket mod toppen. Herved kan eksempelvis DNA eller bestemte celler ekstraheres.

    Gelelektroforese er en adskillelsesteknik, der kan bruges til at separere forskelligt DNA eller protein i en gel (se gel i figur 2). Det gør det bl.a. muligt at måle enten antallet af basepar i en DNA-prøve eller længden af forskellige proteiner forholdsvis præcist (se figur 1).

    Adskillelse af forskellig DNA og proteiner er også nyttigt til oprensning fra en prøve. Fx kan man mindske risikoen for at bruge fejldannet DNA ved gensplejsning med DNA, man selv har fremstillet, hvor der samtidig er blevet dannet andre længder DNA end det korrekte; man adskiller simpelthen de forskellige længder og skærer den rigtige længde ud af gelen. Gelelektroforese bruges derfor ofte på flere forskellige stadier i udviklingen af en ny genmodificeret organisme.

    I gelelektroforese af DNA udnyttes den negative ladning, som DNA har, til at adskille DNA af forskellig længde i en prøve. Den negative ladning stammer fra phosphatgrupperne i hvert nukleotid af DNA’et. De geler, der bruges, er faste og gennemsigtige. De støbes ud fra en opløsning af nogle særlige molekyler fx agarose.

    DNA-prøven tilsættes i en brønd (fordybning) for enden af en gel, og der tilsluttes derefter elektrisk spændingsforskel. Herved skabes en frastødende negativ pol ved DNA-prøven og en tiltrækkende, positiv pol i den anden side af gelen (figur 2). DNA’et vil nu trække gennem gelen mod den positive side. De mikroskopiske huller i gelen gør bevægelsen sværere for DNA’et, jo længere det er. Derfor løber de korte DNA-molekyler hurtigere igennem end de længere.

    Efter en gelelektroforese vil DNA’et derfor ligge sorteret i forskellige bånd efter antal basepar (alle, der er 600 basepar, ligger fx lige oven i hinanden).

    Flere forskellige stoffer kan gøre DNA’et synligt for fotografering. Ofte brugt er det kræftfremkaldende ethidiumbromid, som binder sig til DNA’et, der herved bliver synligt i ultraviolet lys, som bruges ved fotograferingen af den færdige gel. Man kan køre flere prøver ved siden af hinanden i en gelelektroforese, hvor den yderste typisk vil være en markør, der indeholder nogle allerede kendte længder, så man kan sammenligne med prøverne.

    Figur 1Resultat af gelelektroforese med DNA. Hver lodrette bane er en DNA-prøve, der er løbet fra toppen mod bunden. DNA’et er adskilt i de forskellige længder i lysende bånd, så de korteste er løbet længst ned gennem gelen. (Foto: MnolfGFDL).

    Figur 2. Princippet i DNA gelelektroforese, hvor de forskellige størrelser DNA adskilles i en gel. Gelen ligger i et kar med en buffer-væske.

    PCR (Polymerase Chain Reaction) er en af de mest udbredte molekylærbiologiske teknikker i dag og er helt uundværlig i mange situationer. PCR udnytter et af naturens egne enzymer, DNA-polymerase, til at opkopiere en bestemt DNA-sekvens i en række gentagne cyklusser. Med PCR er det altså nemt og hurtigt at skabe millioner af kopier af så lidt som én DNA-streng.

    Ideen med PCR er som nævnt at foretage et antal gentagne cyklusser, hvor en udvalgt DNA-sekvens kopieres i hver cyklus og dermed principielt fordobles i antal for hver gang. Ligesom i naturen kan DNA-polymerase kun kopiere DNA, hvis der er korte såkaldte primer-sekvenser af komplementær DNA til stede. Primerne binder til DNA’et der, hvor kopieringen skal begynde.

    To DNA-strenge er komplementære med hinanden, hvis de kan baseparre. Fx:
    3′-ATGCAATAG-5′
    5′-TACGTTATC-3′

    En DNA-streng siges at have en retning, da hvert nukleotid har en 3′- og en 5′-ende. Fordi nukleotiderne altid sættes sammen 3′-5′, vil hver DNA-streng også have en 3′- og en 5′-ende.

    Primere: DNA har som bekendt to strenge, der løber i hver sin retning (3′ til 5′ og 5′ til 3′). Derfor vil DNA-polymerase i PCR også kopiere de to strenge i hver sin modsatte retning. Dette indebærer, at der skal bruges to forskellige primere – én til start af kopiering i hver retning. DNA-polymerase bygger nemlig udelukkende en ny streng op i retningen fra 5′ til 3′. Den streng, enzymet bruger som skabelon, skal altså gå modsat, dvs. fra 3′ til 5′ (se figur 1).

    Faserne i en PCR-cyklus: Hver cyklus er delt op i tre forskellige faser, der har hver deres temperatur og varighed (se figur 1).

    1. Opvarmning (denaturering af DNA) – Initiering 
      Det dobbeltstrengede DNA, der skal bruges som skabelon i reaktionen, skal først denatureres ved høj temperatur (ca. 95 oC) nogle sekunder.
    2. Nedkøling (binding af primere til DNA) – Anealing 
      Temperaturen sænkes til omkring 60 oC, hvor de tilsatte primere vil kunne binde til startstederne på det enkeltstrengede DNA.
    3. Elongering (dannelse af de nye, komplementære DNA-strenge) 
      Temperaturen hæves til 72 oC, hvor DNA-polymerase binder til primerne ved startstederne og bygger videre på de nye, komplementære DNA-strenge. DNA-polymerasen fortsætter, så længe temperaturen ikke hæves, og så længe der stadig er skabelon-DNA til rådighed. Varigheden af trinnet beregnes derfor, så cyklussen først genstarter, når hele den interessante DNA-sekvens er forlænget (elongeret).
      En PCR med 30 cyklusser varer gerne 2-3 timer.

    Man kan desuden danne “kunstigt” DNA til gensplejsninger ved hjælp af PCR. Dette DNA er især brugt hvis man ønsker at gensplejse en organisme. Ved hjælp af særlige primere kan det desuden lade sig gøre at sætte to stykker DNA sammen fx et protein og grønt fluorescerende protein (GFP). På den måde bliver proteinet selvlysende, og man kan se det inde i cellen. Denne metode til sammensætning af DNA kaldes fusions-PCR og forklares ikke nærmere her.

    Figur 1. Opkopieringen af en DNA-sekvens med PCR ved tilsætning af primere (gul og rød), der binder til startstedet for kopieringen på hver af de to DNA-strenge. Binding af primere afgør hvilken DNA-sekvens, der skal opkopieres fra den tilgængelige skabelon-DNA.

  • Del 2 – Insulinfølsomhed

    Del 2 – Insulinfølsomhed

    Introduktion

    Efter at have diagnosticeret ved hjælp af genetik, er det nu tid til at se på hvordan diabetes egentlig påvirker kroppen (især blodsukker og insulinniveauet), når først sygdommen “er i udbrud”. Først måles glukose- og insulinkoncentration i blodet på hhv. en rask og syg mus for at se hvordan disse vekselvirker på hinanden. Faktisk måler mange hundrede tusinde mennesker hver dag deres blodsukkerniveauet, for at beregne mængden af insulin de skal have tilført, præcis ligesom i dette forsøg. Dette er desuden en af flere metoder, til at diagnosticere diabetespatienter. Desuden skal i måle hvor følsomme musene er overfor insulin og herved kigge på om de måske har udviklet insulinresistens og diabetes type II som følge deraf. Efter forsøget bør i have en god forståelse for hvordan insulin og glukose påvirker hinanden, samt hvordan begge molekyler spiller en afgørende rolle i diabetes. Desuden vil i lære om forskellen på forskellige typer af diabetes.

    Teori

    Kapitlet “Typer af diabetes” skal læses. I dette kapitel er der følgende underkapitler:

    Quiz

    Del 2 quiz kan findes i to forskellige formater.
    Vælg den mulighed din lærer har lagt op til:

    Øvelse og vejledning

    Laboratoriet har modtaget to mus, hvoraf den ene skulle være diabetisk. Det er nu din opgave at påvise, at den ene af de to mus har diabetes gennem en række forskellige forsøg. Du skal tage blodprøver, undersøge musenes insulinfølsomhed ved en glukosetolerance test og en insulinfølsomhedstest.

    1. Som det først inden man går i laboratoriet, skal øvelsesvejledning læses og forstås:
      Øvelsesvejledning til forsøget
    2. Til denne øvelse er der ikke et flowchart. Men det anbefales, at der svares på følgende spørgsmål:
      1. Hvorfor kan det være en god idé at anvende vortex?
      2. Hvorfor er det vigtigt at skifte til en ny kanyle hver gang man tager en ny blodprøve?
      3. Hvis man giver musen 20 ml af den koncentrerede sukkeropløsning, hvad er stofmængden så?
      4. Såfremt man skal overføre 50 μl, hvor mange ml svarer dette til?
      5. Og hvilken Gilson pipette vil du anvende: 20, 100 eller 1000?
    3. Herefter er du klar til at gennemføre øvelsen “Insulinfølsomhed”.
      Find denne i Det Virtuelle Laboratorium – husk at gemme det data du får!

    Databehandling og rapportering

    Lav en minirapport ved at svare på følgende spørgsmål til de forskellige dele af øvelsen og inkluder svar på spørgsmål til øvelsesvejledningen. Til del 2.b og 2.c kan denne Excel skabelon med fordel anvendes: Download Excel-skabelon.
    Husk’ at være opmærksom på om dit databehandlingsprogram bruger komma (dansk) eller punktum (engelsk) som decimalseparator. Da Det Virtuelle Laboratorie bruger punktum, findes der en guide til at lave dette om i skabelonen.

    Del 2.a:

    1. Hvad er forskellen på insulin- og glukoseniveau mellem den raske og syge mus og hvorfor?
    2. Antag at musen har fastet og grænseværdierne for at diagnosticere mus for diabetiske er de samme som for mennesker (som kan ses i teorikapitlet ”Diagnostik af diabetes”). Kan du på baggrund af blodprøverne konkludere om musene lider af diabetes?
    3. Hvorfor er glukose- og insulinkoncentrationen omvendt proportionale?

    Del 2.b

    Indsæt data fra øvelsesdel 2.b. Redegør for kurvernes forløb og forklar hvorfor der er forskel på dem. Kom for eksempel ind på følgende:

    1. Hvorfor er blodsukkeret ved start forskelligt?
    2. Hvorfor falder den raske mus blodsukker hurtigere igen?

    Del 2.c
    Indsæt data fra øvelsesdel 2.c i excel-skabelonen. Redegør for kurvernes forløb og forklar hvorfor der er forskel på dem.

    1. Hvilken mus kræver størst tilførsel af glukose for at opretholde en blodsukkerkoncentration på 5 mmol/L? Hvorfor?

    Det har du lært

    Du har nu lært om forskellen på de forskellige typer af diabetes. Du burde nu både kunne redegøre for årsagerne og konsekvenserne af diabetes type 1 og 2, samt vide hvordan vores mikrobiom kan spille en rolle i forbindelse med sygdommen. Desuden har du lært hvordan man ud fra enkelte blodprøver, samt kontinuerte målinger, kan sige noget om patientens tilstand, ved at analysere data både kvantitativt og kvalitativt. Du burde desuden have fået en endnu bedre forståelse for hvordan insulin påvirker blodsukkeret.

    Vigtige begreber: blodsukker, type 1 og 2, autoimmun, insulinresistens, mikrobiom, blodprøve.

    Laboratoriet har modtaget to mus, hvoraf den ene skulle være diabetisk. Det er nu din opgave at påvise at den ene af de to mus har diabetes, gennem en række forskellige forsøg. Du skal tage blodprøver, undersøge musenes insulinfølsomhed ved en glukosetolerance test og en insulinfølsomhedstest.

    Bemærk – Øvelsesvejledningen er af en højere detaljegrad end den øvelsesvejledning I finder i Det Virtuelle Laboratorium. Dette er for at gøre forsøget mere virkelighedsnært.

    Del 2.a Blodprøve
    Materialer

    • Rask mus
    • Diabetisk mus
    • 2 x 1 ml Kanyle
    • 2 x Reagensglas med låg (sterilt)
    • Pakke med stix til blodsukkermåling

    Metoder

    1. Markér reagensglas med R og D (Rask og Diabetisk)
    2. Placér en rask mus i buret og lad den løbe i 5 min.
    3. Tag derefter en 500 μl blodprøve med kanyle og overfør til reagensglas R
    4. Påsæt låg på reagensglas
    5. Vortex blodprøve forsigtigt i 30 sek.
    6. Dyp en stix i prøven og indsæt i blodprøve/insulin måleren.
    7. Start med en nulprøve. Notér glukose og insulinniveau.
    8. Foretag trin 2-6 med en diabetisk mus
    9. Notér glukose insulin niveau ud fra blodprøven.

    Del 2.b Glukose tolerance test

    Materialer

    • Rask mus
    • Diabetisk mus
    • Koncentreret sukkeropløsning 0.3 mol/L
    • 14 x 1 ml kanyle
    • 14 x Reagensglas
    • Pakke med stix til blodsukkermåling

    Metoder

    1. Marker tidspunkter på reagensglas 0, 10,…, 50, 60 samt om det er R eller D (Rask eller Diabetisk)
    2. Sæt den raske mus i buret og lad den løbe i 5 min.
    3. Giv musen 10 ml koncentreret sukkeropløsning fra den blå flaske.
    4. Tag 50 μl blodprøve med kanylen til tiden 0, altså straks efter musen har fået sukkeropløsning. Derefter tages blodprøven hvert 10 min. i 60 min. eller indtil der er sket en fordobling i blodsukkerniveauet.
    5. Vortex blodprøver forsigtigt i 30 sek.
    6. Dyp en stix i en prøve og indsæt i blodprøve/insulin måleren. Start med en nulprøve.
    7. Eksporter data til Excel
    8. Foretag trin 1-6 med den diabetiske mus

    Del 2.c Insulinfølsomhedstest

    Materialer

    • Rask mus
    • Diabetisk mus
    • Koncentreret sukkeropløsning 0.3 mol/L
    • Insulin Opløsning 100 enheder/ml
    • 26 x 1 ml kanyle
    • 26 x Reagensglas
    • Pakke med stix til blodsukkermåling

    Metoder

    1. Placer den diabetiske mus i buret og lad den løbe i 5 min.
    2. Marker tidspunkter på reagensglas 0, 5, 10,…, 50, 55, 60 samt om det er R eller D (Rask eller Diabetisk)
    3. Tag 50 μl blodprøve med kanylen til tiden 0.
    4. Straks efter gives musen insulin indsprøjtning
    5. Tag blodprøver hvert 5. min med kanyle og overfør til det respektive reagensglas.
    6. Omgående dyppes en stix i reagensglasset indsættes i blodprøve/insulin måleren.
    7. Blodsukkeret skal forsøges at blive holdt på 5 mmol/L. Giv musen koncentreret sukkeropløsning ud fra målingen. Det anbefales, at der giver 200 μl pr. 0.1 mmol/L målingen er under 5 mmol. Der gives 100 μl pr. 0.1 mmol/L målingen er over. 5 mmol/L.
    8. Eksporter data til Excel.
    9. Foretag trin 1-7 med den raske mus. I trin 6 skal mængden af koncentreret glukose halveres.

    Blodprøver er blod udtaget fra en vene, som er de blodårer, der fører tilbage til hjertet. Blodet kan undersøges for sammensætning af salte, enzymer, hormoner og proteiner, og i et vist omfang genetisk materiale. Herudover kan man undersøge celletyper og cellemængder. Blodet består af:

    • Celler: Røde og hvide blodlegemer samt blodplader.
    • Plasma: Den væske som cellerne befinder sig i. Væsken består fortrinsvis af vand samt sukker, salte, enzymer og proteiner, særligt de såkaldte koagulationsfaktorer (størkningsfaktorer), der får plasmaet (og dermed blodet) til at størkne.
    • Serum: Den del af plasmaet, som er tilbage og ikke størkner.
    Blodet kan ved infektioner også indeholde bakterier, som kan påvises ved en bloddyrkning. Blodprøver udtages i dag normalt fra blodårerne i albuebøjningen, ved at føre en nål gennem huden. Nålen er forbundet til et sterilt glas med undertryk, som sørger for at blodet suges ud. Dette resulterer i et fuldstændig lukket system, med mindst mulig chance for infektion. Desuden undgår personen der udtager blodprøven at komme i direkte kontakt med potentielt smitsomt biomateriale.
    Der findes flere måde at måle blodsukkerniveau (koncentrationen af glukose i blodet) på. En af de mest almindelige, som bruges dagligt af mange diabetikere, er en elektrokemisk metode. Denne fungerer ved, at der placeres en lille mængde blod på en såkaldt “glukosestick”, som indeholder enzymet glukose oxidase. Dette enzym oxiderer glukose til glukonolaktone (og enzymet bliver desuden reoxideret af et overskud af ferricyanid, så det kan fungerer igen). Samtidig udsender glukosemetret en elektrisk ladning i den ene ende. Da glukonolaktone kan lede strøm, vil den ladning der overføres til den anden ende af glukosemetret være proportional med mængden af glukose i prøven og glukosemetret bruger da en algoritme til at udregne glukosekoncentrationen, baseret på den målte elektriske strøm.
    En vortex er et meget almindeligt og simpelt instrument i laboratoriet og bruges til at blande væsker. Dette er nødvendigt i mange tilfælde. Arbejder man med kemiske stoffer eller enzymatiske assays er det vigtigt at stofferne bliver mixet ordentlig, enten for at sikre at reaktionen forløber ensartet, eller at en fortynding er jævn. Det samme gælder i mikrobiologi, hvor det sommetider er nødvendigt at vortexe cellerne for at undgå sammenklumpning. Efter centrifugering, kan vortex også bruges for at få “resuspenderet” bundfaldet i mediet igen. Vær dog opmærksom på at visse celler kan tage skade af for kraftig vortex.
  • Del 3 – Insulinproduktion

    Del 3 – Insulinproduktion

    Introduktion

    Du har nu diagnosticeret diabetes på flere forskellige måder, men hvad gør man, hvis først man har fået konstateret diabetes?  En af behandlingsformerne er at få tilført insulin. Som nævnt er insulin et naturligt hormon, men med 382 millioner diabetikere verden over, skal der produceres meget! Dette er hvad Novo Nordisk har tjent godt på de sidste mange år. De har udnyttet bioteknologien til at lave rekombinante produktionsorganismer der producerer insulin. Disse organismer (for eksempel gærceller) har fået indsat et gen, der koder for insulin, og kan derefter dyrkes og producere insulin, der kan bruges som diabetesmedicin. Dette er præcis hvad denne øvelse går ud på: at genmodificere en organisme til at produceret et værdifuldt stof. Overvej i øvrigt de mange muligheder for at producere andre værdifulde stoffer på denne måde.

    Teori

    De to underafsnit “Behandling af type 1 diabetes” og “Behandling af type 2 diabetes“, samt kapitlet “Cellefabrikker” læses.

    Quiz

    Del 3 quiz kan findes i to forskellige formater.
    Der er følgende muligheder:

    Øvelse, vejledning og flowchart

    Et modificeret insulingen, der forventes at kunne anvendes til behandling af type-1 diabetes, er blevet udviklet. Det er din opgave at producere den nye insulintype og teste effekten på en laboratoriemus.

    1. Som det først inden man går i laboratoriet, skal øvelsesvejledning læses og forstås:
      Øvelsesvejledning til forsøget
    2. Efter at have læst øvelsesvejledningen, anbefales det at du udfylder et flowchart.
      Flowchart til forsøget
    3. Herefter er du klar til at gennemføre øvelsen “Insulinproduktion”. Find denne i Det Virtuelle Laboratorium. Husk at gemme det data der kommer ud.

    Rapportering og databehandling

    Plot data og forklar grafen – Du kan med fordel anvende denne Excel-skabelonHusk at være opmærksom på om dit databehandlingsprogram bruger komma (dansk) eller punktum (engelsk) som decimalseparator. Da Det Virtuelle Laboratorie bruger punktum, findes der en guide til at lave dette om i skabelonen.

    Svar desuden på følgende spørgsmål:

    1. Hvorfor er man interesseret i at have høj biomasse (udover at have høj produktkoncentration)?
    2. Hvilket substrat kunne man forestille sig der blev brugt i denne process?
    3. Hvilke vækstbetingelser vist sig at være bedst for produktion?
    4. Hvilken reaktion forventes at se i musens blodsukker såfremt det producere insulin virker og hvorfor?
    5. Stemte dette overens med hvad i observerede i det virtuelle laboratorie?
    6. Nævn tre andre organismer der kan bruges som produktionsorganismer ud over gær.
    7. Nævn tre andre værdifulde stoffer i kunne forestille jer kunne produceres ved denne metode.

    Det har du lært

    Efter at have gennemarbejdet del 3 burde du vide hvordan forskellige typer af diabetes behandles, både med hensyn til kost, insulintilskud og hvordan andre medikamenter kan bruges. Desuden bør du have en forståelse for hvordan og hvorfor man bruger organismer som cellefabrikker til at producere medicin og andre værdifulde stoffer i industrien. Herunder bør der kunne redegøres for hvordan et gen er opbygget, hvad en selektionsmarkør er, samt hvordan fermenteringen forløber, når organismen er modificeret.

    Vigtige begreber: cellefabrik, symptomatisk/kurativ behandling, promoter, selektionsmarkør, Saccharomyces cerevisiae, metformin, genmodifikation.

    Naturen råder over mange spændende biologiske stoffer og proteiner, der kan være meget nyttige fx som medicin eller som miljøvenlige enzymer. Det er bare ikke altid muligt at udvinde store nok mængder fra naturlige planter eller organismer, og derfor bliver cellefabrikker interessante. Cellefabrikker dannes grundlægges ved at flytte de gener, der instruerer en celle i et interessant stof, over til en mikroorganisme. Mikroorganismen producerer derefter det værdifulde stof, fx insulin, både sikkert og i store mængder.

    Celler er eksperter i at producere biologiske stoffer

    Genteknologi kan bruges til at omdanne en mikroorganisme til en cellefabrik, som kan producere store mængder af et værdifuldt, fremmed stof. Et stof, der måske har medicinske eller miljømæssige fordele, eller som er forbedret af forskere i forhold til et naturligt stof.

    De celler, der bruges som cellefabrikker, er for det meste gensplejsede med gener fra en fremmed organisme, som naturligt fremstiller det ønskede stof. Disse gener kan også aflæses af den nye celle som en instruktion til at danne stoffet. Generne koder nemlig for de ansvarlige enzymer.

    Figur 1 En cellefabrik omdanner simple næringsstoffer som fx glukose til værdifulde produkter. 

    Cellefabrikker kan være attraktive af flere årsager. Måske bliver stoffet (produktet) kun naturligt produceret i meget små mængder af en organisme, der lever under nogle ekstreme forhold, som ikke er mulige at efterligne. Eller måske producerer fabrikker stoffet ud fra kemikalier baseret på olie og ved høje reaktionstemperaturer, hvilket heller ikke altid er økonomisk fordelagtigt eller miljøvenligt.

    Hvis det som alternativ kan lykkes at designe en cellefabrik, så producerer den stofferne mod, at cellerne bliver passet med omrøring, så de får ilt, samt at de er i en lun temperatur og får næring som fx glukose og salte. Penicillin produceres fx af en cellefabrik (en svamp). Lige siden penicillins opdagelse til medicin i 1930’erne har kemikere været interesserede i at finde en kemisk metode til at producere det populære antibiotikum. Men det er aldrig lykkes dem at gøre det mere effektivt end cellefabrikkerne, som sidenhen er blevet forbedret yderligere med hjælp af genteknologi.

    Genet for produktet bliver i cellen transkripteret fra DNA til mRNA, som videre translateres til et protein som om, det var cellens eget. Man kan derfor få skabt både kompliceret foldede proteiner af naturens sande eksperter i proteinsyntese og vigtige biologiske stoffer som fx penicillin.

    Nogle gange er cellefabrikkerne endda den eneste virkelige mulighed, hvis det ønskede produkt fx er et protein, man selv har udviklet eller forbedret. Der er mange forskellige organismer at vælge imellem, når man skal designe sin cellefabrik og det er vigtigt at overveje deres fordele og ulemper. De mindre prokaryote organismer, som for eksempel bakterier, har den fordel, at de er simple og hurtige at arbejde med. Men prokaryoter har ikke det nødvendige indre maskineri til at foretage avancerede, afsluttende ændringer i det protein, som de skal producere. Fx kan de mangle evnen til at folde proteinets vigtige tredimensionelle struktur korrekt eller tilføje sukker-grupper til proteinet (glykosylering), som kan være vigtige for fx medicinske proteiners funktion. I cellefabrikker, hvor man kan nøjes med en prokaryot organisme, kan valget fx falde på bakterierne Escherichia coli eller Bacillus subtilis, der er simple og nemme arbejdsorganismer. I andre tilfælde vil man i stedet vælge en eukaryot organisme, hvis man skal producere et mere avanceret molekyle. Her bliver bagegæren Saccharomyces cerevisiae ofte brugt, da den også er nem at arbejde med genetisk, og dens indre reaktioner er meget velkendte.

    Gevinsten ved cellefabrikker

    Cellefabrikkernes arbejde kaldes også rekombinant produktion, fordi de anvendte organismer har en ændret genetisk ‘kombination’.

    Rekombinant produktion i cellefabrikker har haft en stor betydning fra midten af 1980’erne. Teknologien betyder fx, at det i dag ikke længere er nødvendigt at udvinde insulin til behandling af sukkersyge fra slagtede svin eller køers bugspytkirtler. I dag produceres insulin af cellefabrikker i store tanke. Insulin fra køer og svin ligner oven i købet ikke humant insulin helt og kan derfor bl.a. give allergiske reaktioner.

    Takket være cellefabrikker er det heller ikke nødvendigt at udtrække væksthormon fra menneskehjerner til børn med vækstmangel; insulin og væksthormon er i dag to af mange proteiner, som gensplejsede mikroorganismer producerer rent og sikkert (se flere eksempler i marginen).

    Hvordan ser genet ud?

    Genets proteinkodende område (fra start-codon til stop-codon) er ikke nok til at få cellen til at producere det kodede protein. Før området skal der både være et element der aktiverer transkriptionen (promoter) og et element der aktiverer translationen (ribosom bindingssite/RBS). Desuden skal der også være et efterfølgende element, der stopper transkriptionen (terminator – translationen stopper af sig selv ved stopcodon)

    For nemt at kunne koble et nyt gen sammen med disse nødvendige hjælpesekvenser, eksisterer der en række forskellige, færdiglavede ekspressionsvektorer. De er cirkulære DNA-sekvenser (plasmider) og indeholder netop de nødvendige, ekstra sekvenser, der passer sammen med den valgte produktionsorganisme og produktet for at give en god produktion af genets protein (udtryk af gen).Genet skal derfor blot sættes ind i ekspressionsvektoren (figur 2).

    I det virtuelle laboratorium skal du selv designe det DNA, der skal indsættes i ekspressionsvektoren, og indsætte de forskellige regulerende hjælpesekvenser. 

    Figur 2 En ekspressionsvektor er et cirkulært DNA (plasmid), der indeholder de nødvendige dele til at udtrykke et ønsket gen i en given celle (ekspression). Det blå element dækker både over genet og de regulerende sekvenser, såsom promoter, RBS og terminator. Selektionsmarkøren beskrives i næste afsnit. Replikations ori er nødvendig for, at ekspressionsvektoren kopieres til cellens datterceller.

    Er gensplejsningen lykkedes?

    Kun meget få celler vil rent faktisk ende med at optage DNA’et efter en gensplejsning. For at undgå at komme til at udvælge en af de upåvirkede celler, når der arbejdes videre, efterfølges transformationen af en selektion (udvælgelse).

    Selektionen betyder, at kun de få, gensplejsede celler kan overleve.

    Ved selektion bruges et selektionsgen, som også sidder i ekspressionsvektoren (figur 2). Selektionsgenet giver de korrekt transformerede organismer en overlevelsesfordel, fx resistens over for et antibiotikum. I en selektion med antibiotikum kan organismerne udplades på en petriskål med et antibiotikumholdigt medium. Her vil kun de transformerede celler kunne vokse videre. Hvis en cellekoloni vokser frem, er den derfor højst sandsynligt gensplejset (figur 3).

    Figur 3 Kun de gensplejsede celler vil kunne gro på næringsplade med antibiotikum, fordi de har opnået et resistensgen i gensplejsningen

    Nogle gange er selektionsgener ikke kun nødvendige for at udvælge en transformeret celle, men også for at tvinge cellen til at beholde DNA’et bagefter. Det hænder nemlig, at ikke alle celler under de næste celledelinger får en kopi af ekspressionsvektoren med. Det kan ske, hvis det indsatte DNA ikke er sat fast som en del af kromosomerne, men sidder i en ekspressionsvektor, som repliceres (kopieres) uafhængigt af kromosomerne. Cellerne uden vektoren gror gerne hurtigere, fordi de ikke skal tynges af at producere produkter, som for cellen blot er ligegyldigt protein. De vil derfor begynde at udkonkurrere de langsommere, gensplejsede celler.

    Cellerne kan tvinges til at fastholde DNA’et ved at fortsætte tilsætningen af antibiotikum. Her dør de celler, som måtte have tabt DNA’et (og dermed selektionsgenet).

    Som nævnt kan DNA’et indsættes direkte i et kromosom i cellen som alternativ til at indsætte DNA’et i en ekspressionsvektor. Når DNA’et først sidder i kromosomet, er der ikke den samme risiko for, at DNA’et forsvinder igen. I cellefabrikker i industrien er dette bl.a. ønskeligt for at undgå brugen af antibiotika. Ekspressionsvektorer bruges især gerne i de indledende forsøg, mens indsætning af DNA’et på cellens kromosom mere bruges til færdige cellefabrikker.

    En genetisk variant af en organisme kaldes en stamme, transformant eller mutant. De nye gener i stammen gør den (forhåbentlig) til en effektiv, kommende cellefabrik. Det kan bekræftes endeligt, om det nye DNA er sat ind som planlagt, ved at foretage en DNA-sekventering af det område af kromosomerne, der skulle ændres.

    Kort fortalt: Det er sjældent lige til at se på en celle, om den har optaget det DNA, man har villet gensplejse ind i den. Derfor skal man bruge selektion til at udvælge de korrekt gensplejsede celler. For at være helt sikker kan man desuden vælge at aflæse selve DNA’et, hvilket kaldes sekventering.

    Kort, fiktivt eksempel: De fleste celler overlevede ikke elektroporatorens elektriske felt, men en lille del ser ud til at kunne vokse i et medium med antibiotikum. Dette betyder, at disse celler nu formentlig har det nye gen, fordi det blev indsat sammen med et gen for antibiokaresistens i en ekspressionsvektor.

     

    Fascineret af de mange ting man kan bruge genteknologi til? Tjek vores projekt om “Moderne genteknologi” ud, hvor ovenstående også er fra.

    Inden du går i laboratoriet, er det en god idé at få en forståelse for nogle af de instrumenter, som anvendes. Disse instrumenter er ligeledes meget anvendte inden for bioteknologi generelt. I denne øvelse anvendes bruges Fermentor, Chromotograph og Elektroporator. Læs mere om instrumenterne.

    Bemærk – Øvelsesvejledningen er af en højere detaljegrad end den øvelsesvejledning I finder i Det Virtuelle Laboratorium. Dette er for at gøre forsøget mere virkelighedsnært.


    Eppendorfrør med 0.2 ml plasmidopløsning (På plasmidet er der 2 gener: en insulinanalog, samt genet for antibiotika B resistens)
    Materialer

    • Eppendorfrør med 0.5 ml opløsning af gærceller  (Renkultur: Saccharomyces cerevisiae – Denne stamme vokser bedst mellem 32 og 39 grader og har pH-optimum omkring 6)
    • Agarplade med antibiotika B
    • Reagensglas med 2 ml vækstmedie (LB-medie) samt Antibiotika B
    • Drigalskispatel

    Metoder

    1. 100 μl plasmidopløsning, tilsættes til opløsningen af gærceller. NB Husk at arbejde sterilt!
    2. Ryst forsigtigt blandingen. Vortex vil være for kraftigt.
    3. Overfør blanding til elektroporatoren og tænd for denne.
    4. Udplad de nu genmodificerede gærceller, ved at først overføre 100 μl på en agarplade med antibiotika B og derefter anvende din drigalskispatel. Husk at fordel grundigt, indtil der er modstand på din spatel.
    5. Inkuber pladen ved 37 grader natten over.
    6. En enkelt koloni fra pladen overføres til et reagensglas med vækstmedie og antibiotika B og inkuberes ved 37 grader natten over.
    7. Hele blandingen overføres med en steril kanyle til en fermentor.
    8. Fermentoren startes med de valgte temperatur og pH-indstillinger.
    9. Efter fermenteringen kan insulinen oprenses.
    10. Effekten kan nu testes ved indsprøjtning med kanyle i rask eller diabetisk mus.

    Fermentering er den produktionsproces, der forløber, når der dyrkes mikroorganismer, som fx cellefabrikker. Processen kaldes også gæring (selv hvis cellen ikke er gær). Fermenteringer i industriel storskala eller mindre laboratorieskala foregår efter samme princip, nemlig at forsøge at skabe ideelle betingelser for cellerne. Her kan man studere cellernes opførsel, heriblandt vækst og udskillelse/optag af stoffer.

    I denne øvelse er formålet at få udtrykt mest muligt produkt, nemlig insulin, hvor forhold som pH og temperatur kan justeres.

    Fermenteringerne foregår i lukkede tanke, der kaldes fermentorer. Til dem kan der tilsættes sterilt medium og luft, samt udtages prøver m.m.. En kraftig omrører sikrer tilførsel af O2 i hele blandingen. Målere følger udviklingen i pH, temperatur og CO2-gas, et biprodukt bl.a. ved organismens respiration. Afhængigt af målingerne, justeres der automatisk op eller ned for fx kølelegemerne, så de optimale betingelser fastholdes. Selv små forbedringer har ofte betydning for udbyttet. Den næring, der bruges, afhænger af cellefabrikken, men kan fx være glucose og diverse næringssalte.

    Chromatographen måler udbyttet af fermentoren. Den måler mængderne af substrat, produkt og biomasse.

    Transformation er indsættelsen af fremmed DNA i en celle, som det fx sker ved gensplejsning. I denne øvelse designer man et insulingen, som gærcellerne skal optage og derefter udtrykke. For at gærcellerne kan optage plasmidet, anvendes netop elektroporatoren til at katalysere transformationen.

    De fleste celler vil normalt ikke optage DNA fra omgivelserne, og flere metoder til transformation består derfor i at gøre deres membran permeabel (gennemtrængelig) for DNA. Det er meget forskelligt, hvilke metoder der virker på de enkelte organismer. Hvis en celle er i stand til at optage DNA, kaldes den en “kompetent celle”.

    En metode er at anvende elektroporation. Det er en nem og hurtig metode, hvor en blanding af DNA og celler udsættes for et kortvarigt elektrisk felt i en elektroporator. Herved bliver cellemembranen permeabel, og nogle af cellerne vil derved optage DNA’et og blive transformerede. Cellerne vil efterfølgende være skrøbelige og skal derfor håndteres skånsomt, indtil de er “kommet sig”.

  • Afrunding

    Afrunding

    Videre arbejde

    Vi vil i det følgende introducere forskellige muligheder for videre arbejde med emnet diabetes. Det kan anvendes som inspiration.

    Præsentation af hovedtemaer fra undervisningsprojektet om diabetes

    Klassen kan inddeles i grupper, som tager udgangspunkt i hver deres hovedtema fra undervisningsprojektet om diabetes. Temaerne ‘Forbrænding for dummies’ samt ‘Samfund og forskning’, kan evt. kombineres, da disse er kortere. Ved at lave præsentationer om alle hovedtemaer vil klassen blive præsenteret for hele undervisningsprojektet, og ikke kun de udvalgte dele, som er gennemgået i dette projektforløb.

    Case – Cities Changing Diabetes

    Som vi nævnte i vores indledning til projektforløbet, er diabetes en folkesygdom og en meget stor økonomisk byrde for samfundet. Det er dog ikke kun i Danmark, at rigtig mange mennesker lever med diabetes. På verdensplan lever 415 mio. mennesker med diabetes. Det er næsten 20% af verdens befolkning, hvoraf 2/3 lever i byer.1

    Cities Changing Diabetes er et initiativ startet af Novo Nordisk, University College London og Steno Diabetes Center i 2014. Det er er et tværgående samarbejde på tværs af forskellige sektorer, hvor der på nuværende tidspunkt er mere end 100 partnere. Samarbejdet har til formål at finde løsninger til den dramatiske stigning i urban diabetes.

    Figur 1. De medvirkende 100+ partnere er fordelt over 8 storbyer på 5 kontinenter og samarbejder for at blive klogere på urban diabetes. Billede fra Cities Changing Diabetes.

    Urban diabetes kan være problemstillingen for videre arbejde i klassen. Hvordan mindsker vi antallet af mennesker med diabetes i byerne og forebygger at der kommer flere?
    Der kan fokuseres på 1 af de 8 byer, hvor der i grupper undersøges hvilke tiltag, der allerede er lavet i den pågældende by. I grupperne kan der herefter diskuteres hvilke tiltag man yderligere kan tilføje?

    Dette ark kan bruges som inspiration til at sætte nogle diskussioner i gang og give ideer til hvordan der kan gribes ind. En mulighed er at klassen deles op i mindre grupper, som hver kommer med et bud på hvordan de ville løse problemet – gerne så kreativt som muligt. Herefter er der fri diskussion i klassen omkring hvordan der kan bygges videre på løsningen, samt hvilke mulige ulemper der er.

    Læs mere om initiativet her: Cities Changing Diabetes

    1Cities Changing Diabetes og Wikipedia

    Rapport

    Der kan desuden laves en rapport over de dele, som er gennemarbejdet i klassen. Rapporten kan indeholde uddybende svar til de forskellige spørgsmål i quizzerne, flowcharts og rapporteringen.

     

    Flashcards og Kahoot Quiz

    Flashcards

    Vi har lavet nogle flashcards, som kan downloades nedenfor. De kan være en god hjælp til at få lært de mange begreber, som er gennemgået i dette projekt.

    Flashcards PDF – Print 2-sidet
    Flashcards Word – Print 2-sidet 

    Kahoot Quiz

    Man kan lave en kahoot i klassen. Der er i alt 15 spørgsmål til elementer fra teorien gennemgået i projektet. Det er en sjov måde at quizze mod sine medklassekammerater. Lærer har Game Pin via lærervejledningen.

    Deltag i quizzen her: Kahoot

    Afrunding og evaluering

    Vi håber meget, at I har fundet projektet inspirerende og lærerigt. Forhåbentligt har det givet en bedre forståelse for en sygdom, der påvirker rigtig mange mennesker i Danmark og resten af Verden.

    Formålet har været at øge kreativiteten samt det innovative aspekt i læringen, hvilket gerne skulle resultere i en øget indlæring. Dette håber vi er lykkedes med dette projekt.

    Vi vil rigtig gerne høre din mening. Udfyld venligst denne evaluering, som ikke tager mere end 5 min.
    Derved kan vi forbedre projektet yderligere:

    Evaluering: Google Form

    Mange tak!

Projektet er udarbejdet af:

 

Niklas Ladegaard Andersen og Gustav Lindved

Niklas og Gustav læser Bioteknologi på Danmarks Tekniske Universitet.

Læs mere om Gustav her.
Læs mere om Niklas her.

Kontaktoplysninger:
Niklas (nilad@dtu.dk)
Gustav (gulin@dtu.dk)