Synergi #1 2017 (Swedish)

Nya genombrott för jordnära forskning ETT MAGASIN FRÅN SCILIFELAB

#1 –– 2017

Nytt magasin!

Dessutom Kan människan återskapa hörsel?

Forskning är som att driva egen business Ny metod för att behandla ledgångs­reumatism

Rapport från

underjorden – visst finns det liv som solen aldrig når

Ett magasin från SciLifeLab

Synergi #1 –– 2017

1

Förord Välkommen till det första numret av magasinet Synergi!

D

et här magasinet presenterar några av de tusentals forskningspro­ jekt som SciLifeLab bidrar till varje år. Vi vill medverka till att syn­ liggöra och öka nyfikenheten kring olika forskningsprojekt genom att berätta om några av alla de fantastiska människor som vi mött och om deras arbete. Samtidigt vill vi visa hur olika forsknings­ satsningar kan bidra till att förbättra hälsa och miljö.

Ett av SciLifeLabs uppdrag är att sammanföra forskare från olika fält och därmed skapa mervärde i deras forskning som kan komma till nytta för sjukvård, industri och samhället i stort. Därför har vi valt att kalla magasinet för Synergi.

Sedan starten 2010 har SciLifeLab erbjudit teknik och service till forskare i hela Sverige. Genom finansiellt stöd från regeringen och andra finansiärer har vi kunnat ge forskare tillgång till avancerad teknik och expertis.

I magasinet Synergi hoppas vi på att konkret visa hur SciLifeLab har med­verkat till olika forskningsprojekt och vilka möjligheter som finns hos oss så att du som läser kan få nya idéer om hur du vill använda SciLifeLabs service till din egen forskning.

Synergi ges ut två gånger om året och i detta allra första nummer möter du bland annat Kristina Broliden som är professor i infektionssjukdomar på Karolinska Institu­ tet. Hon har forskat om HIV sedan mitten av 1980-talet och är i dag involverad i två stora forskningsprojekt. Vi har också träffat Mark Dopson som vet att vi inte behöver lämna planeten jorden för att hitta nytt liv.

Det räcker med att vi gräver där vi står, om än tillräckligt djupt. Genom att förstå hur mikroorganismer överlever i extrema miljö­ er utan varken solljus eller syre kan vi hitta svar som påverkar livet ovan land.

Redaktionen

Synergi är ett magasin om forskning som ges ut av SciLifeLab två gånger per år, på svenska och p ­ å engelska.

Magasinet kan beställas kostnadsfritt eller läsas online via scilifelab.se/research/synergy Redaktör: Sara Engström Redaktionsråd: Ellenor Devine, Annica Hulth och Camilla Wernersson Fotograf: Mikael Wallerstedt om ej annat anges Design och produktion: zellout.se Tryck: Danagård Litho Kontakt: synergy@scilifelab.se

Foto: Daniel Rosik

Jag önskar er en spännande läsning.

Olli Kallioniemi, Direktör för SciLifeLab director@scilifelab.se

SciLifeLab (Science for Life Laboratory) startade sin verksamhet 2010 och är ett samarbete mellan Kungliga Tekniska högskolan, Karolinska Institutet, Stockholms universitet och Uppsala universitet. 2013 fick SciLifeLab uppdraget från regeringen att skapa ett nationellt center för molekylära biovetenskaper. Syftet var att kunna erbjuda f­ orskare i hela Sverige tillgång till teknik och kompetens för avancerad forskning till en rimlig kostnad.

SciLifeLab är helt integrerat i lärosätenas v­ erksamhet och är inte vinstdrivande. SciLifeLabs vision är att vara ett nationellt nav för molekylära biovetenskaper. I dag använder över tusen forskargrupper per år centrets tjänster.

2

Synergi #1 –– 2017

Ett magasin från SciLifeLab

Innehåll 11 14 13

06 05 12

16

#1 –– 2017 02 / Ledare

06 / Mark Dopson

13 / Susanne Lindquist

Välkommen till det första numret av magasinet Synergi!

Rapport från underjorden – visst finns det liv som solen aldrig når

Ny metod för att behandla ledgångsreumatism

04 / Plock

11 / Helge Rask-Andersen

14 / Kristina Broliden

SciLifeLab på YouTube, lönsamt mingel m.m.

Kan människan återskapa hörsel?

Leda forskning är som att driva egen business

05 / Åsa Torinsson

Nya genombrott för jordnära forskning

Ovanligt karriärval när Åsa erbjöds drömjobb

Ett magasin från SciLifeLab

12 / Björn Lindahl

16 / Mårten Fernö Hallå där!

Synergi #1 –– 2017

3

I korthet

238

forskare antogs förra året till någon av SciLifeLabs bioinformatikkurser.

Behovet av bioinformatikutbildning är stort bland svenska forskare, därför erbjuder SciLifeLab kurser till forskare från hela Sverige.

3 751 193

olika serviceprojekt har genomförts av SciLifeLab under 2016.

SciLifeLab på YouTube Kolla in vår film om SciLifeLab på YouTube med information om forskning, utbildning, samverkan och olika tjänster.

Använd länken http://bit.ly/­SciLifeLab-5min

Lönsamt mingel AIMday är ett arrangemang där närings­livet och den akademiska forskarvärlden återkommande möts kring frågor om företagens utmaningar.

För anmälan och mer information, besök hemsidan på aimday.se

”... en nationell resurs som förenklar arbetet med forskning och diagnostik ...”

Tack vare ett stort DNA-sekvenseringspro­ jekt har SciLifeLab tagit fram den första kartan över genetiska variationer i den svenska befolkningen. Arbetet är en del i SciLifeLabs satsning på nationella projekt inom genomik och har möjlig­ gjorts genom stöd från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.

Resultaten bygger på analys av arvs­ massa från 1 000 individer utvalda från hela Sverige, och speglar den svenska be­ folkningens genetiska struktur. Forskare har därmed fått en nationell resurs som underlättar arbetet med forskning och diagnostik kring genetiska sjukdomar.

Vad var syftet med projektet?

– För att bättre förstå orsakerna till våra folksjukdomar. Det är helt enkelt en katalog över befolkningens genetiska

4

Synergi #1 –– 2017

variation, säger Ulf Gyllensten som leder projektet och är professor i medicinsk molekylärgenetik vid institutionen för immunologi, genetik och patologi, Uppsala universitet och SciLifeLab. Hur kan man använda resultaten?

– Kliniska genetiker kan bedöma om en genetisk variant hos en patient eller familj finns i den friska befolkningen eller är en trolig orsak till sjukdomen. Dessutom fungerar kartan som en kontrollgrupp mot vilken man kan jämföra olika pati­ enter i genetiska forskningsprojekt för att identifiera genetiska varianter som påverkar risken att utveckla en sjukdom.

Projektet är en del av SciLifeLabs sats­ ning på svensk genomikforskning och innebär att stora grupper av patienter kan få rätt diagnos och behandling tidigt i sjukdomsförloppet. Databasen finns på swefreq.nbis.se

kurser, workshops och föreläsningar har SciLifeLab organiserat eller bidragit till under 2016. Av dessa arrangerades inte mindre än 72 utbildningstillfällen på andra orter än Stockholm och Uppsala.

Syns i spalterna 681 olika vetenskapliga publikationer använde sig under fjol­å ret av data och analysstöd från SciLifeLab, alternativt redo­gjorde för teknikutveckling som skett vid centret.

Alla vetenskapliga publikationer som hör ihop med respektive artikel i Synergi hittar du på scilifelab.se/ research/synergy

Ett magasin från SciLifeLab

Intervju

Text: Kristina Tilvemo / Foto: Mikael Wallerstedt

Ovanligt karriärval när Åsa erbjöds drömjobb Det är oftast tillfälligheter som avgör våra yrkesval. För Åsa Torinsson Naluai trillade polletten tidigt ned, redan under magister­ utbildningen på Göteborgs universitet. En föreläsning i klinisk genetik av professor Jan Wahlström förändrade allt.

Efter föreläsningen hade Åsa Torinsson Naluai bestämt sig; Hon skulle göra sitt examensarbete inom klinisk genetik. Det var ingen enkel sak att ordna men hon gav sig inte och efter sex månaders tjatande fick Åsa sin vilja igenom.

– Jag fick till slut göra mitt examensarbete om psoriasis, minns Åsa.

Och på den vägen är det. Några år senare doktorerade Åsa inom ämnet celiaki (glutenintolerans) vid Göteborgs universitet och om hon inte var fast innan, så blev hon det då.

– När jag var färdig med doktorsavhandlingen fanns det ingen som visade intresse för att ta över och gå vidare med den forskningen. Men det fanns lite pengar kvar så jag fortsatte att forska om glutenintolerans, berättar Åsa.

Om professor Jan Wahlströms föreläsning var ett avgörande ögonblick för Åsas yrkesval, var Wallenbergstiftelsens satsning på infrastruktur inom omik-teknikerna ett annat. Åsa Torinsson Naluai fick tjänsten som operativ manager för det nystartade genomikcentret vid Göteborgs universitet och fick på samma gång möjligheten att fortsätta söka efter samband mellan glutenintolerans, inflammation och genetik.

– Det var egentligen ett ovanligt karriärval. Det normala är att man först söker sig utomlands för att förkovra sig, men det här var, och är, ett drömjobb. Jag fick en fast tjänst och ­samtidigt möjligheten att forska vidare, berättar Åsa.

Till sin hjälp har Åsa haft flera doktorander och masterstudenter, dessutom samarbetar de med andra forskargrupper. De undersöker ärftliga samband bakom celiaki och autoimmunitet.

Till sitt förfogande har de, bland mycket annat, en bank med 400 tunntarmsbiopsier från barn. Denna biobank är unik i världen.

Det finns dagar då Åsa inte ser något slut på arbetet och det händer att hon blir frustrerad över att det går väldigt långsamt.

Men lågan som tändes under studietiden i samband med den magiska föreläsningen i klinisk genetik brinner alltjämt.

– Det är nog till och med så att den brinner ännu starkare nu.

Vi har ju på senare år, tack vare SciLifeLabs tekniker, gjort en del upptäckter som kan leda till verklig förändring för patienter.

Det känns fantastiskt att ha fått förtroendet att, med hjälp av skattemedel, forska om saker som innebär att vi förhoppningsvis kan förstå och bota fler sjukdomar i framtiden.

Teknik och service I sin forskning kring ärftliga samband mellan celiaki och autoimmunitet har Åsa Torinsson Naluai använt SciLifeLabs genotypningsservice för att kartlägga familjer med celiaki.

SciLifeLab har också bistått med aminosyranalyser samt bioinformatikexpertis.

Ett magasin från SciLifeLab

”Vi har ju på senare år, tack

vare SciLifeLabs tekniker, gjort en del upptäckter som kan leda till verklig förändring för patienter.”

Synergi #1 –– 2017

5

Reportage

Rappor Professor Mark Dopson’s naturliga miljö är inte helt olik den han ägnar sin forskning åt. För även om han trivs bra ovan jord befinner han sig gärna i skuggan, en bra bit från rampljuset. Vi får följa med honom långt ner under jord via havsbotten och gruvschakt. Det finns liv människan inte känner till, men vi behöver inte lämna planeten för att upptäcka och undersöka det.

Text: Anna Jansson / Foto: Mikael Wallerstedt

underj 6

Synergi # #11–– ––2017 2017

Ett magasin från SciLifeLab

Reportage

ort från – visst finns det liv som ­solen aldrig når

jorden Ett magasin från SciLifeLab

Synergi Synergi##11 –– 2017

7

S Reportage

olen som möter mig på flygplatsen i Kalmar har försvunnit när jag står utanför Linnéuniversitet nere i hamnen.

Istället har ett molntäcke lagt sig som ett lock över både staden och havet. Känslan av att befinna sig under jord, avskärmad från resten av världen kunde inte vara mer passande. Mark möter mig i dörren och hälsar välkommen samtidigt som vi går genom huset. Även om jag inte sett labben än råder ingen tvekan om att det forskas i huset, väggarna i korridorerna är tapetserade med planscher över projekt och forskningsresultat i olika faser.

Mark Dopson är född och u ­ ppvuxen i Surrey strax utanför London. Efter universitetsstudier på Nottingham Trent University sökte han en doktorandtjänst på Umeå universitet, flyttade till Sverige och träffade sin blivande fru. Förutom två år som postdoktor på University of East Anglia i England har han varit Sverige trogen sedan dess. Efter ytterligare några år i Umeå, med fakultetstjänst som forskarassistent, flyttade familjen till Färjestaden på Öland. Anledningen var att Mark blivit erbjuden en tjänst på Linné­u niversitetet i Kalmar.

– Det är en speciell känsla att åka över bron efter en arbetsdag, Öland har verkligen blivit hemma, säger han.

Tror du att ni flyttar till England någon gång i framtiden?

– Nej. Sverige är bra på många sätt, framför allt om du har familj. (Mark och hans fru har två döttrar, reds anm). Jag uppskattar också den mindre staden, London var aldrig något för mig och precis som Surrey är det här lagom småskaligt

8

Synergi #1 –– 2017

för att jag ska trivas. Hörde du? Jag sa lagom. Sverige och jag är en perfekt match.

Mark och hans grupp forskar inom fyra områden som alla knyter an till sek­ vensering av mikroorganismer i extrema miljöer under mark- eller vattenytan. En av dessa miljöer är den djupa biosfären, det vill säga upp till flera kilometer under jordytan där trycket är högt. Här lever och frodas stora mängder mikroorganis­ mer trots en påtaglig brist på näring. De växer dock mycket långsamt och genera­ tionstiden kan vara upp emot tusentals år. I dagsläget tittar Mark på mikroorga­ nismer i Äspötunneln utanför Oskars­ hamn, på 460 meters djup. Frågan är så klart vad som finns där nere, men också hur de lever och hur deras metabolism fungerar. Han har bland annat hittat en av världens minsta organismer som lever självständigt och inte i en annan cell.

Den här delen av forskningen, i den djupa biosfären, är så kallad grundforskning.

Forskarna vet ännu inte vad upptäckterna kan leda till i framtiden utan undersöker och kartlägger fortfarande miljön.

Huvudsakligen handlar det om att hitta, kartlägga och studera nya typer av liv på vår planet. Liv de flesta av oss aldrig kommit i kontakt med.

Vad är så spännande med de här liven under jord?

– Faktum är att 20 procent av växter, djur, människor och andra organismer, ja allt liv på jorden, lever långt under marken. Då förstår du hur många mikro– organismer det finns. Det är klart vi vill veta mer om dessa. Hur de påverkas av och anpassar sig efter den typen av extrema förhållanden, säger Mark.

Mikroorganismerna hittar han i grundvatten som finns under marken i berggrunden.

– Ju djupare ner i marken vi kommer desto äldre är vattnet. Här lever organis­ mer som varit separerade från jordytan under väldigt lång tid, kanske upp till flera miljoner år. Ett liv som är väsensskilt det vi känner till ovan mark, säger Mark.

Hittills har Mark genom DNA-­ sekvensering av mikroorganismerna

bland annat upptäckt en för människan tidigare okänd art. Genom att titta på DNA från dessa organismer kan Mark konstatera att de kan ha en ovanligt enkel metabolism, något som bidrar till att de överlever i den speciella miljön. De använder helt enkelt väldigt lite energi för att överleva. En annan viktig del av sekvenseringen är att hitta och under­ söka olika typer av virus, för precis som med mikroorganismerna finns det högst troligt nya typer av virus som vi ännu inte känner till. Här tittar teamet främst på samspelet mellan virus och organism, vilka virus som infekterar vilka mikro­ organismer. Mark hoppas att inom en snar framtid få tillgång till miljöer ännu längre ner i jorden än de som undersöks idag.

– Vi har sökt pengar för att borra på 1500 meters djup. Där nere har vi fortfa­ rande väldigt begränsat med information.

Vi vet inte vad vi kommer att hitta men att det finns liv, det vet vi, säger Mark.

en andra miljön teamet foku­ serar på är det som de flesta kän­ ner till från årliga rapportering­ ar om algblomning i Östersjön, nämligen döda sediment. Alg­blomningen orsakar de döda sedimenten när alger sjunker till havsbotten. Där bryts de ner av bakterier som använder allt tillgäng­ ligt syre vilket leder till att havsbottnen dör. Här är Mark främst intresserad av vilka mikroorganismer som lever i den syrefattiga miljön och hur de påverkar sedimentet. Vad händer om vi exempelvis tillsätter syre? Hur reagerar organismer­ na och hur påverkas i slutändan miljön?

Genom småskaliga studier där syre tillsätts vill teamet förstå hur processen ser ut och vilka skadliga kemikalier som skapas. Kommer mikro­organismerna att bryta ner de skadliga kemikalierna? I dagsläget finns inget fullständigt svar på hur alla skadliga kemikalier kan brytas ner, men man kan se tendenser. Gruppen kan konstatera att det finns mikroorganismer som skapar RNA för just den nedbrytningsprocess som startar med

D

”Här lever organismer som varit separerade från jordytan under väldigt lång tid, kanske upp till flera miljoner år.”

Ett magasin från SciLifeLab

Reportage

syretillförsel. Den stora frågan är förstås om människan faktiskt kan återuppliva död havsbotten genom att exempelvis pumpa ner luft i djupet. Det skulle inne­ bära att växter, fiskar och andra djur återvänder till platsen. Något som gynnar bland annat fiske- och turistindustrin.

Vem vet, i framtiden kan vi kanske göra konstgjord andning på ett av världens sämst mående hav.

På frågan om vad Mark tycker om att göra på fritiden är det just naturen som kommer på tal. Alla år i Umeå har satt sina spår och friluftsliv ligger högt upp på intresselistan.

– Skidor, vandring, fiske. Jag har tillbringat mycket tid utomhus. Tyvärr finns inte riktigt samma förutsättningar för skidåkning där jag bor nu, men jag springer mycket i naturen.

Sportigt!

– Ja jag har alltid ägnat mig åt sport på olika sätt, till exempel har jag spelat rugby under en lång tid. Jag lade av för fyra år sedan när smärtan i kroppen efter en match eller träning satt kvar lite för länge. Det har väl något med åldern att göra gissar jag.

När vi nu börjat prata om vad mikro­ organismerna faktiskt kan bidra till kommer vi in på det tredje området, aci­ dofiler. Här bedriver teamet både grund­

Ett magasin från SciLifeLab

Foto: Mark Dopson

Mark Dopson och postdoktor Margarita Lopez-Fernandez använder ett provtagningsinstrument för att fixera RNA från mikrober som lever i grundvatten.

Gruvdränage som rinner i en ström längs med insidan av en tunnel i Bolidengruvan i Kristineberg, 250 meter under markytan. I det sura dränaget från gruvan lever acidofiler som Mark Dopson studerar.

På bilden syns mikroorganismernas biofilm som fjäderlika trådar.

forskning och tillämpad forskning. Inom det här området har den extrema miljön ett väldigt lågt PH-värde, vilket har gjort att organismerna hittat ett sätt att över­ leva i syra. Grundforskningen går ut på att ta reda på vad de har för syra­resistens och hur de tillgodogör sig energi för att kunna växa.

Vad kan vi göra med den här informationen?

– Det är då den tillämpande forsk­ ningen kommer in. Just nu samlar vi in svar på hur mikroorganismernas ämnes­ omsättning fungerar, vi vet till exempel att de bygger en slags biofilm för att opti­ mera sin tillväxt på ytor av mineral. ➔

Synergi #1 –– 2017

9

Foto: Curt-Robert Lindqvist

Reportage

Teknik och service Mark Dopsons grupp har använt sig av SciLifeLabs genomikservice för att sekvensera organismer i alla fyra projekten. I det första projektet (djupa biosfärer i Äspötunneln) har de använt centrets tekniker inom enkel­c ellsgenomik för att rekonstruera arvs-massan hos ett antal enstaka bakterier från den djupa biosfären. Enkelcellsmetoderna gör att de kan analysera även de organismer som inte går att odla på labb.

Gruppen har också använt sig av SciLife­L abs bioinformatikservice för att analysera data.

I Äspötunneln utanför Oskarshamn, 450 m under jord, hittar Mark och hans forskargrupp många av de mikroorganismer de studerar.

”Din kropp består faktiskt av fler celler från mikro­organismer än mänskliga celler.”

Jaha?

– Ja, vi tar kopparmalm som exempel: Vi kan utvinna koppar ur malm genom att tillsätta mikroorganismer med olika egen­ skaper som löser ut metallen. Genom att till exempel modifiera dem så att biofilmen byggs mycket snabbare kan vi optimera utvinningen av koppar. Vi hoppas kunna bygga en modell som berättar scenariot för oss. Det är information vi behöver ha innan vi testar det inom industrin.

Men varför är det viktigt?

– Titta på den här, säger Mark och hål­ ler upp sin telefon. Och på din fina dator.

Hela vår tekniska värld innehåller koppar.

Det är jätteviktigt att hitta miljövänliga processer för att utvinna metallen, annars fortsätter man med traditionell utvinning som orsakar miljöproblem.

– Vill du veta något annat häftigt vi kan göra för naturen genom att förstå och använda oss av mikroorganismer? frågar Mark.

Ja. – Nu är vi inne på det fjärde och sista

10

Synergi #1 –– 2017

området, som jag för enkelhetens skull brukar kalla biobatteri.

M

ark förklarar att när de tittar på mikroorganismernas metabolism, hur de bryter ned näring och skapar energi, har forskare upptäckt att de kan utnyttja orga­ nismer genom att lura dem.

– Enkelt förklarat går det till så att när vi kapar syretillförseln till en organism tvingar vi den att hitta nya sätt att skapa energi. Och det har visat sig att den i dessa fall producerar elektricitet.

Testerna görs på restprodukter från gruvindustrin, vilket innebär väldigt mycket svavelföreningar.

– Svavelföreningar är inget vi vill ha i vår natur, därför ska allt vatten från indu­ striell produktion renas. Om vi då kan få mikroorganismer att bryta ned svavel­ syran och även skapa elektricitet, ja då har vi inte bara ett kostnadseffektivt sätt att värna om miljön, utan dessutom en mil­ jövänlig process för att skapa elektricitet.

Det långsiktiga målet är att kunna skapa ett biobatteri som kan användas inom industrin för att behandla processvatten.

På så sätt slipper vi dagens reningsprocess som använder sig av kemikalier.

Och var är ni nu?

– Nu fokuserar vi på att förstå mikro­ organismernas system och förklara det.

Det märks att Mark gillar sitt jobb och jag blir så klart nyfiken på hur ­mikroorganismer blev en så stor del av hans liv. S­ varet är David Attenborough, bland annat känd för filmer som Life on earth och The living planet.

– Jag var väl 10–12 år gammal när jag såg Life on earth för första gången.

Sekvensen som fängslade mig mest var när vulkanisk gas strömmade upp från havsbottnen. Jag minns hur de pratade om de här nyupptäckta mikroorganismerna som levde på en kemikalie från jordens inre. Från den stunden har jag inte släppt ­mikrobiologin.

Det låter bekant.

– Jag vet, det är lite lustigt att jag fors­ kar på nästan exakt samma sak som spark­ ade igång intresset för så många år sedan.

– Visste du förresten att mikroorganis­ mer är en stor del av ditt liv också? frågar han när vi avslutar intervjun.

Varför då?

– Din kropp består faktiskt av fler ­celler från mikroorganismer än mänskliga ­celler. Spännande, eller hur?

Ett magasin från SciLifeLab

Intervju

Text: Kristina Tilvemo / Foto: Mikael Wallerstedt

Kan människan återskapa hörsel?

Intresset för örat och hörsel kom under studietiden när en av hans lärare drabbades av hörselnedsättning. Sedan dess har det aldrig försvunnit. Helge Rask-Andersen, seniorprofessor i experimentell otologi, forskar om möjligheten att återge hörseln till ickehörande.

För åtta månader sedan lade han av med kirurgin. I dag driver han flera parallella projekt om kokleaimplantat och forskning kring innerörat.

– Barn som föds döva kan få hörseln tillbaka via ett elektroniskt implantat, och med hjälp av SciLifeLabs tekniker tittar vi på det mänskliga innerörat och protein­uttrycket i det. Hälften av de här barnen saknar ett protein när de föds, och sedan två år tillbaka studerar vi bland annat det här proteinet med superupplösande fluorescens­mikroskop, förklarar Helge Rask-Andersen som är seniorprofessor i experimentell otologi på institutionen för kirurgiska vetenskaper, öron-, ­näs- och halssjukdomar, Uppsala universitet.

Vanligtvis beror dövhet på att innerörat saknar fungerande hårceller, som förmedlar ljudintryck till hörselnerven där de omvandlas till elektriska impulser. Andra gånger har patienten även en skada på hörselnerven, v­ ilket i vissa fall kan behandlas genom hjärnstamsimplantat.

– Skador på hörselnerven är betydligt mer komplexa och för närvarande är vi det enda land i Norden som utför hjärnstamsimplantat. Vi opererar någon patient per år och forskar kring resultaten. Ingreppet kräver samarbete med neurokirurger, och vi ordnar även kurser med utbildning i kirurgi i innerörat för kirurger från hela världen, berättar Helge Rask-Andersen.

Inom kort reser han till Sydkorea för att dela med sig av sina erfarenheter.

De senaste tjugo åren har inneburit stora framsteg, inte minst genom utvecklingen av kokleaimplantat, konstaterar Helge Rask-Andersen.

– Jag trodde aldrig jag skulle få uppleva den här dagen. Vi har haft en fantastisk klinisk utveckling och i Uppsala har vi gjort många fynd. Kokleaimplantatet kommer ursprungligen från USA, Frankrike och Österrike, men i Sverige har vi bättrat på tekniken. I dag ser vi goda möjlig­heter i konsten att återskapa hörsel.

Ett magasin från SciLifeLab

”Vanligtvis beror dövhet på att innerörat saknar fungerande hårceller.”

Teknik och service Helge Rask-Andersens grupp studerar bland annat hur proteinerna connexin 26 och 30 är molekylärt arrangerade, vilket är viktigt för hörseln. I detta arbete har de använt sig av SciLifeLabs bildanalysservice i form av avancerade högupplösande mikroskop, främst SR-SIM. För att kompetensutveckla sig inom bildanalys har de även deltagit i kurser som SciLifeLab har anordnat.

Synergi #1 –– 2017

11

På plats Text: Anna Jansson / Foto: Mikael Wallerstedt

Nya genombrott för jordnära forskning Vad kan vi lära av svampars roll i naturen? Med helt ny teknik inom ekologisk forskning letar Björn Lindahl efter svar med ena foten i skogen och den andra i labbet.

D

u kan se det som en brottsplatsutredning, säger Björn Lindahl, professor i markbiologi på Sveriges lantbruksuniversitet, SLU. Vi identifierar svampar på liknande sätt som när ett misstänkt mord ska klaras upp, med hjälp av DNA-sekvenser.

Plötsligt känner jag att ekologiska svamp­ studier, det är nog lite häftigare än namnet antyder. Björn tydliggör snabbt att det jag ser som svampar bara är en fjuttig bråk­ del av de omfattande samhällen som lever under jord. Tusentals arter, rakt under mina fötter. Björn är intresserad av vilka roller dessa arter spelar i ekosystemet, där en del lever i symbios med växter och en del bryter ner döda växtdelar. Och det är relativt nya upptäckter vi pratar om. Forskningen inom området tog rejäl fart för cirka tio år sedan i och med en rad tekniska genombrott.

– Tack vare den nya tekniken har ett helt nytt forsknings­ område växt fram: Molekylär ekologi. Man kan säga att labb­ tekniker flyttats ut i skog och mark, säger Björn.

Inom Björns område pågår en massiv kartläggning av de stora

12

Synergi #1 –– 2017

grupper organismer som lever dolda för människan. Syftet är bland annat att förstå ekologiska samband för att därefter kunna hjälpa till exempel bönder, skogsbrukare och beslutsfattare.

– Om de ska bevara arter eller ej är inte upp till mig att bestämma, men de ska veta vilka konsekvenser deras hand­ lingar får för ekosystemet, konstaterar Björn.

Samtidigt är han tydlig med att forsk­ ningen inte får bli en oändlig kartläggning, utan betonar vikten av att behålla fokus på grundvetenskapliga frågor.

– Det gäller att använda den här nya tek­ niken på ett gynnsamt sätt och lära oss att strunta i data vi inte är intresserade av. För det finns knappt någon begränsning gällande hur mycket data vi kan samla på oss.

Han exemplifierar det så här: Om vi vill veta varför kol förloras från marken, ja då ska vi leta efter gener hos svampar som styr cellandningen av koldioxid.

En av de viktigaste frågorna för Björn just nu är vad som avgör hur mycket kol som lagras i marken.

Hur tar du reda på det?

– Processen startar med att vi samlar in jordprover från en skog för att sedan extrahera DNA. Det behövs inte mycket utan

”Jag är mån om att i alla fall ha en fot kvar i skogen. ”

Ett magasin från SciLifeLab

Upptäckt Text: Peter Johansson / Foto: Mattias Pettersson

Ny metod för att behandla ledgångsreumatism

vi fångar egentligen essensen av sko­ gen i en liten, liten droppe. 50 mikro­ liter, motsvarande en tår, kan innehålla information om 30 stora skogsområden i Mellansverige.

Han förklarar att de använder en gene­ tisk markör (ITS2) som en streckkod för olika svamparter. Efter sekvensering sitter de sedan med ”hundratals romaner” med information, från en enda studie.

– Då förstår du att det gäller att veta vad vi letar efter, poängterar Björn.

Efter databearbetningen får de ut långa artlistor där gene­ tisk data omvandlas till biologiskt meningsfull information.

Metoden vidareutvecklas nu för att även omfatta mRNA. – Då pratar vi alltså om genetiska budbärarmolekyler som omvandlar DNA-koden till proteiner, förtydligar Björn.

Det här är ett sätt att få fram information om vad arterna faktiskt gör, inte bara vilka som finns.

– Det är här vi ser vilka arter som till exempel kompos­ terar, vilka som bidrar med näring till träden och vilka som lever som parasiter på olika träd och andra växter. Just nu är vi mitt i att skala upp sekvenseringen, vilket i praktiken betyder att informationsmängden som tidigare motsvarade hundratals romaner nu istället innebär miljoner. En hel gympasal med böcker, så mycket information kan vi krama ur den där tåren, förklarar Björn. Och tillägger sedan: – En infrastruktur som SciLifeLab möjliggör att avance­ rade tekniker nu kan bidra inom många fler områden än medicinsk bioteknik. Molekylär ekologi är bara ett exempel.

– Som jag var inne på tidigare är det ingen automatise­ ring jag pratar om; den frågande forskaren är fortfarande huvud­i ngrediensen i detta. Jag är mån om att i alla fall ha en fot kvar i skogen.

Björn betonar även hur ung metodiken och tekniken är, att det finns många svar i framtiden om vi lyckas öka förstå­ elsen för den här stora gruppen organismer.

– Hur ska vi annars veta vad de har för potentiell bety­ delse? För den kan absolut sträcka sig utanför ekologi, ett nytt antibiotika kanske? Jag drivs mycket av den oväntade nyttan den här typen av studier kan leda till.

Teknik och service Björn Lindahls forskargrupp har använt SciLifeLabs genomik­service för att sekvensera svamparna i kartläggningsarbetet.

Ett magasin från SciLifeLab

När Susanne Lindquist och hennes forskargrupp upptäckte att det finns en koppling mellan proteinet BSSL och inflammationer föddes idén om ett helt nytt läkemedel mot bland annat ledgångsreumatism. Tester visade nämligen att möss som saknar genen som producerar BSSL inte drabbas av sjukdomen. Jakten på en ny antikropp startade.

Efter en lång bakgrund med forskning på proteinet BSSL (gallsaltstimulerat lipas) som finns i bröstmjölk u ­ pptäckte Susanne Lindquist, förste forsknings­ingenjör på Umeå universitet, att proteinet även gick att hitta i samband med inflammation i kroppen. Det blev s­ tarten på tester som visade att möss som inte kan bilda proteinet inte heller drabbas av ledgångsreumatism.

– Vi har utvecklat en antikropp som binder BSSLproteinet och blockerar dess funktion. Det innebär att vi kan lindra eller till och med förhindra ledgångs­ reumatism hos djuren, säger Susanne.

Med den här upptäckten i bagaget kopplades ­SciLife­L ab in. Nu ville Susanne och hennes grupp ­undersöka om de kunde använda den nya kunskapen om antikropparna för att ta fram en humaniserad antikropp.

Och därmed ett läkemedel som fungerar för människor.

De hade aldrig tidigare utvecklat en humaniserad antikropp och behövde någon att samarbeta med. En projektgrupp från SciLifeLab tillsattes. Syftet med forskningen är att utveckla läkemedel med en helt ny verkningsmekanism för att behandla barn och vuxna med ledgångsreumatism. Men även andra sjukdomar där inflammation finns med i bilden. I dagsläget finns ingen behandling som är riktad mot just BSSL-proteinet.

– De läkemedel som finns idag fungerar jättebra för vissa patienter men hjälper långt ifrån alla. Dessutom tappar många som initialt blir hjälpta effekten, ofta inom ett år, och måste därför byta behandling. Vi tror och hoppas att vi kan skapa ett alternativ när de behandlingar som finns idag inte fungerar. Vi vet att det behövs.

I skrivande stund är teamet på god väg att ta fram den humaniserade antikroppen.

– Under 2017 har vi en antikropp som ska kunna fungera på människor, sedan kvarstår tester för att säkerställa att behandlingen är säker och gör jobbet, avslutar Susanne.

Teknik och service Susanne Lindquists grupp använder SciLifeLabs ­ service inom läkemedelsutveckling för att utveckla den ­humaniserade antikroppen.

Synergi Synergi##11 –– 2017

13

Porträtt

Leda forskning är som att driva egen business

Hur ser bilden av en forskare ut i gemene mans huvud?

Frågan ställdes till Kristina Broliden, professor i infektionssjukdomar vid Karolinska Institutet i Stockholm, och hon behövde inte många sekunders betänketid innan hon svarade: Text: Peter Johansson / Foto: Mikael Wallerstedt

14

Synergi #1 –– 2017

Ett magasin från SciLifeLab

Porträtt

D

et är definitivt en man. Utseendet påmin­ motsvarande studier på friska försökspersoner under 2018 för att ner om Albert Einsteins. Han är dessutom sedan skala upp till större kliniska prövningar. förvirrad, socialt torr och en enstöring.

– Vi vet att vår läkemedelskandidat hindrar HIV-­infektion i Vi träffade Kristina Broliden på hennes både cellkultur och i djurförsök. Vid sexuell kontakt kan dock kontor vid Karolinska Institutet i Solna och irritationer i underlivets slemhinna öka risken för smitta och det slås snabbt av att hon är väldigt långt från är därför viktigt att kontrollera att krämen inte har någon sådan den fördomsfulla bilden av en forskare. Kon­ biverkan, säger Kristina Broliden. toret är välkomnande och Kristina visar inga De samarbetande forskargruppernas insatser bidrar också tecken på vare sig för­v irring eller social torrhet. Fast det finns till vaccinforskningen, men det är inte slutmålet i det här projek­ en detalj i rummet som sticker ut rejält: En kanadensisk lands­­tet. Även om just denna produkt inte skulle nå hela vägen fram lags­tröja som hänger på en galge. till klinisk användning så är anslagsgivaren övertygad om att – Du anar inte hur nära det var att jag tvingades bära den där projektet genererar mycket ny grundläggande kunskap som kan på ett stort forskarkonvent i USA nyligen, säger Kristina Broliden. tas till vara i kampen mot HIV. Kristina Broliden leder också ett Bakgrunden är ett vad som ingicks med en annat intressant projekt i Kenya. Där undersöker kanadensisk kollega strax innan World Cup i forskargruppen varför ungefär fem procent av ishockey 2016. Det troliga scenariot var att Sverige en stor grupp prostituerade kvinnor inte smittas och Kanada skulle mötas i finalen och om Kanada av HIV, trots hundratals smittotillfällen årligen. hade vunnit skulle Kristina tvingats bära Kana­ Forskargruppen tar prover på dem och jämför das landslagströja på konventet och mingla bland med kvinnor som har HIV för att undersöka kollegor i kostymer och långklänningar. Och vice vilka skillnader, till exempel genetiska, som finns versa om Sverige vunnit. Nu rann dock vadet ut i och hur de påverkar känsligheten för infektion. sanden då Sverige slogs ut redan i semifinalen.

Parallellt med detta undersöker man på vilket Ishockeyintresset har Kristina fått via bar­ sätt p-sprutor försämrar försvaret mot HIV, det nen. Dottern spelade visserligen tennis men vill säga att slemhinnorna kanske försvagas.

Den kanadensiska landslagströjan båda sönerna satsade på ishockeyn och en av I låginkomstländer är P-sprutor som tas fyra sticker ut rejält. Den är ett minne från en kul och ovanlig vadslagning. dem, Mikael, flyttade till USA för att plugga och gånger om året ett vanligt preventivmedel, men spela i juniorligan med St Louis. det har tyvärr rapporterats samband mellan – Jag har nog sett alla ishallar i landet och även några utanför P-sprutor och ökad känslighet för HIV. Kristina försöker ta Sverige, säger Kristina. reda på varför.

Kort sagt, Kristina Broliden är som vilken annan förälder som Vad är det som är så fantastiskt med forsknings­arbetet? helst. Nästan. Det finns några skillnader. Kristina har sannolikt Vilken är magin? mer tålamod än de flesta av oss andra och hon är en ledare. Forsk­ – Det är när man har kört huvudet i väggen 99 gånger och så ningsarbete bygger mycket på social kompetens och för att kunna plötsligt ... den hundrade gången ... så lyckas det. Det är dock leda forskningsprojekt eller forskargrupper krävs ledaregenska­ inget famlande i mörker, utan man läser mycket litteratur och per. Det är som att driva eget företag med budgetarbete, personal­ undersöker sina hypoteser systematiskt och formar därmed sina ansvar och externa kontakter som ska skötas. egna projekt.

Kristina Broliden förenar sin professur med en tjänst som Till sist Kristina, vad hoppas du ha uppnått den dagen överläkare vid infektionskliniken på Karolinska Universitets­ du slutat forska? sjukhuset, Solna. Hon är också prefekt vid institutionen för – Jag hoppas att vi vet vilka molekyler som styr de olika medicin Solna. Hon är chef för 500 anställda och ansvarar för delarna i kroppens kamp mot HIV-infektion och att vi genom ytterligare 400 KI-anknutna personer utöver sin egen forsk­ det hittat en väg att förebygga smitta, kanske i form av en ningsgrupp. Och även om Kristina sedan femtontalet år tillbaka antiviral kräm som används före en sexuell aktivitet ihop inte träffar patienter, konsulteras hon ofta om knepiga fall av med ett vaccin. virussjukdomar. Det är en ekvation som kräver något extra.

– Allt handlar om kunskap, sunt förnuft och att klara av att Kristina Broliden delegera. Dessutom sover jag gott på nätterna och hämtar snabbt Arbete: Professor i infektionssjukdomar vid Karolinska Institutet. ny energi, säger Kristina. Överläkare vid infektionskliniken, Karolinska Universitetssjukhuset,

K

ristina har forskat om HIV sedan mitten av 1980-talet.

I dag leder hon en forskargrupp som, tillsammans med nio andra forskargrupper runt om i världen, utvärderar ett förebyggande proteinbaserat läkemedel mot sexuell överföring av HIV-infektion. Projektet fick stor uppmärksamhet hösten 2014 då det beviljades ett forskningsanslag på 14,7 miljo­ ner dollar (omräknat i dagens kurs, cirka 132 miljoner kronor).

Läkemedlet, en kräm, har en annan forskargrupp tagit fram.

Kristinas uppgift är att utesluta att krämen har biverkningar i form av att reta de slemhinnor där den ska verka.

– Det är en fantastisk möjlighet och dessutom är anslaget på fem år, vilket känns extra bra och ger oss tid att gå riktigt på djupet. Normalt är anslagen på tre år, säger Kristina Broliden.

Forskargruppen i USA har testat krämen i djurförsök. Med avancerade molekylära metoder jämför Kristinas grupp hur vävnaden ser ut före och efter behandling. Planen är att påbörja

Ett magasin från SciLifeLab

Solna. Prefekt på institutionen för medicin, Solna. Familj: Maken Jan och tre barn. Läser helst: Deckare. Senaste semestern: En helg i Åre med skidåkning. Vi har en lägenhet där och åker dit så ofta vi kan, både utför, uppför och på längden.

Teknik och service I de två HIV-projekten kommer vävnadsbiopsier från tarmens och slidans slemhinna att analyseras med hjälp av ett bildanalysprogram som vidareutvecklas tillsammans med SciLifeLab. I delstudien avseende känslighet för infektion tar Kristina Brolidens grupp hjälp av SciLifeLabs proteomiktjänster för mätning av protein­ kompositionen i försökspersonernas underlivssekret. Med hjälp av centrets diagnostiktjänster har man mätt halten av de naturliga bakterier som finns i slidans slemhinna.

I båda projekten arbetar forskargruppen tätt ihop med SciLifeLab både kring projektdesign och vidareutveckling av applikationer som kan lösa kliniska frågeställningar.

Synergi #1 –– 2017

15

Hallå där!

Text: Kristina Tilvemo / Foto: Mikael Wallerstedt

Mårten Fernö ... ... forskar om bröstcancer och behandlingskänslighet på institutionen för onkologi och patologi, Lunds universitet.

Du har nyligen inlett ett projekt om bröstbevarande kirurgi. Berätta!

– Det gäller operationer där man inte tar bort hela utan en del av bröstet, och där man i gengäld ger strålbehandling för att minska risken för återfall. Eftersom en del patienter aldrig kommer att utveckla lokala återfall – och således egentligen inte skulle behöva strålbehandling – medan andra utvecklar återfall trots strålbehandling, gäller det att ringa in dem som verkligen har nytta av behandlingen. I materialet finns 45 patienter där en del fått strålning efter operationen, och andra inte har det.

Vi hoppas att de som har fått strålning och ändå får återfall ska visa sig ha ett visst DNA-mönster, som förklarar varför deras tumörer är strålresistenta. Dessutom hoppas vi ta reda på vilka återfall som kommer från den första bröstcancern, så kallat sant lokalt återfall, och vilka som är helt nya primärtumörer. Vår hypotes är att det har betydelse för hur det sedan går för patien­ ten. Det här är ett samverkansprojekt med flera läkare i landet.

Vad vill du visa med din forskning?

– Att man genom att mäta olika egenskaper i en tumör kan förbättra val av behandling och därmed även prognosen.

Bröstcancer låter som en enda sjukdom men är egentligen

16

Synergi #1 –– 2017

många olika varianter. Glädjande nog botas ungefär 60 procent av patienterna redan med den första operationen. Andra har en aggressivare form och får återfall efter några månader. Det gäller då att identifiera de olika grupperna, där de med en snällare variant behöver lite eller ingen tilläggsbehandling, medan de som har en aggressiv variant behöver behandlas så mycket som möjligt.

Vad är det allmänheten inte känner till om bröstcancer?

– Möjligtvis att de tror att prognosen är sämre än den är.

Varje år insjuknar drygt 8 000 kvinnor i Sverige i bröstcancer, men får man diagnosen så finns goda möjligheter att man kommer att klara sig utan att få återfall. Det är ändå ett viktigt budskap.

Teknik och service I detta projekt har Mårten Fernös forskargrupp använt SciLife­L abs genomikservice för helgenomssekvensering av knappt 100 bröstcancerprover från 45 patienter. Gruppen har också tagit stöd av SciLifeLabs bioinformatiktjänster för att analysera data från projektet.

Ett magasin från SciLifeLab