Hon vill följa immunförsvarets utveckling

Wallenberg Academy Fellow Joan Yuan upptäckte ett protein som bara finns hos foster. Det visade sig viktigt för immunförsvaret. Nu är proteinet hennes redskap för att kartlägga immunsystemets utveckling.

Joan Yuan

Doktor i immunologi

Wallenberg Academy Fellow 2013

Lärosäte:
Lunds universitet

Forskningsområde:
Utvecklingsbiologi och immunologi

Det var när Joan Yuan arbetade som postdok i USA som hon upptäckte en ny roll för ett protein. Det binder till RNA-molekyler och visade sig ha en avgörande roll för bildningen av vissa immunceller som bara produceras under fosterlivet. Experiment hade tidigare visat att de här immuncellerna saknas hos möss som har genomgått en benmärgstransplantation med celler från en vuxen donator. Joan Yuan upptäckte att skälet var att vuxna celler saknar proteinet, och därigenom förlorar förmågan att producera just den här immuncelltypen.

Joan Yuan kunde visa att om man hos vuxna möss ”väckte” genen för proteinet så fick mössens stamceller tillbaka förmågan att producera de saknade cellerna. Först var det proteinet i sig och dess effekter hon studerade, men med tiden har forskningen tagit en annan riktning. Nu är proteinet snarare ett verktyg för att studera immunförsvarets utveckling.

– Jag använder proteinet som en strömbrytare. Det ger mig en möjlighet att slå på och av de fosterliknande egenskaperna och skapa en modell av det stadium i livet då olika celltyper utvecklas. Hur immunsystemet formas fascinerar mig och jag vill förstå hur miljöfaktorer och tidig genetik påverkar det livslånga immunskyddet, säger Joan Yuan.

Markörer gör att celler kan spåras genom livet

De celler som Joan Yuan studerar kallas B-celler och är en typ av antikroppsproducerande vita blodkroppar. De utvecklas och får sin karaktär redan under fostertiden men hon och hennes kollegor har kunnat visa att de finns kvar hela livet och bidrar till att forma det vuxna immunsystemet. Joan Yuan vill förstå i detalj vilken roll de här tidiga, långlivade cellerna spelar och hur immunförsvarets uppgifter delas upp mellan dem och andra celler som formas senare.

Genom att fästa en fluorescerande markör vid mössens immunceller kan Joan Yuan och hennes kollegor följa dem under hela musens liv. Den period då de bildas är central för framtida immunsvar. Vid samma tid som proteinet normalt slutar produceras, i mössens fall efter ungefär två veckor, förändras B-cellerna på flera sätt som styr immunsystemets karaktär i en ny riktning. Joan Yuan hoppas kunna bidra med kunskap om hur B-cellerna fungerar i ett friskt immunsystem, men också hur de ibland bidrar till autoimmuna sjukdomar.

– Ingen har spårat B-celler på det här viset innan. Det är väldigt spännande. Vi hoppas kunna länka tidiga livshändelser som format immunsystemet till konsekvenser senare, säger Joan Yuan.

Ett misstänkt samband hos människor kan bevisas hos möss

Att Joan Yuan arbetar med möss innebär förstås att hon inte kan veta med säkerhet att de fynd hon gör skulle bli precis samma i människor. Men djurstudierna ger henne chansen att studera mekanismer som hon inte hade kunnat kartlägga hos människor. Precisionen i det hon gör är stor tack vare olika molekylära verktyg och genmodifiering av mössen. Hos vissa av mössen kan genen för det centrala proteinet aktiveras, hos andra är den tyst – som den normalt skulle vara hos ett vuxet djur eller en människa.

– Utifrån upptäckter som har gjorts hos människor kan vi formulera hypoteser som vi testar i våra djurstudier. Till exempel kan någon ha sett ett samband mellan två faktorer hos människor, som vi i djurstudier kan bevisa är ett faktiskt orsakssamband. Med hjälp av mössen kan vi dessutom formulera nya grundläggande hypoteser och sedan söka efter tecken på att de stämmer in på människor också.

”Under tiden som Wallenberg Academy Fellow har jag fått två barn, vilket har gjort mig ännu mer fokuserad och effektiv i mitt arbete. Många yngre forskningsledare får barn medan de etablerar sin forskargrupp, och långsiktigheten i finansieringen från Stiftelsen är ovärderlig under just de intensiva åren.”

Valet av forskningsfråga styrs av det egna intresset

Joan Yuan är född i Kina och flyttade till Lund som barn med sin familj. Här gick hon i skola och läste biomedicinprogrammet, innan hon reste som utbytesstudent till University of Virginia. Hon disputerade och forskade som postdoktor på statliga National Institutes of Health i USA, där hon inspirerades av framstående immunologer som Anthony Fauci. När hon utsågs till Wallenberg Academy Fellow flyttade hon tillbaka till Lund, och nu när anslaget förlängs konstaterar hon att det inte bara är hennes forskning som har utvecklats under åren utan även hon själv som forskare. I början ville hon prova allt. I dag är hon mer fokuserad. Hon känner sig själv bättre, hon vet vad som väcker hennes egen nyfikenhet. Mer aktivt och medvetet än förut försöker hon välja frågor och forskningsspår som både lockar henne och som har potentiellt stor betydelse för många människor.

– Ett visst fynd kan följas upp på helt olika sätt av två olika forskare baserat på deras unika intressen och styrkor. Det är nästan som ett konstnärligt uttryck: man kan utveckla det till två olika historier, båda baserade på vetenskaplig grund. Genom åren har jag bara blivit mer och mer stolt och inspirerad av mitt arbete. Jag tror att det beror på att jag gör forskning som verkligen känns som min egen.

Text Lisa Kirsebom
Bild Åsa Wallin