Flera neurologiska sjukdomar som drabbar äldre, som Parkinsons och Alzheimers sjukdom, beror på trasiga proteiner som klumpar ihop sig. Men samlingar av trasigt protein förekommer inte bara i hjärnan – troligen är de ett grundläggande drag i åldrandet självt. Thomas Nyström, professor i mikrobiologi vid Göteborgs universitet, har i många år studerat jästcellers åldrande som en modell för människans. De processer som får en cell att åldras och dö är ganska lika mellan olika levande varelser. Bland annat förlorar cellen sin förmåga att hitta och städa bort trasiga proteiner. I sin forskning har Thomas Nyström studerat den här ”kvalitetskontrollen”, hur celler gör för att upptäcka och avlägsna proteinerna. 2009 utsågs han till Wallenberg Scholar och byggde med hjälp av anslaget upp en samling laboratorie-robotar som kan användas till genetiska screeningar i ett enormt bibliotek av jästceller.

– Tack vare robotparken kan vi nu ta ännu ett steg. Vi vill veta hur de olika kvalitetssystemen i cellen kommunicerar med varandra, säger Thomas Nyström.

Han förklarar att tidigare forskning på området har fokuserat på en del i taget, som cellkärnans roll, eller cytoplasmans. Hans grupp studerar två delar samtidigt; cellkärnan och mitokondrierna, och försöka förstå hur de meddelar sig med varandra. Båda innehåller DNA. Den mesta arvsmassan finns i cellkärnan, men en liten del i mitokondrierna. Det är känt sedan tidigare att mitokondrierna spelar en viktig roll vid flera ålderssjukdomar. Vissa defekter i mitokondrierna skyndar på åldrandet, andra bromsar det, visar försök på maskar och fruktflugor.

– Forskare har vetat länge att när något går fel i mitokondrierna händer saker i cellkärnan; gener slås på och stängs av. Men man har inte förstått signalvägarna mellan dem. Hur känner cellkärnan att något gått fel i mitokondrien, och tvärtom? Vi studerar nu hur gener och mutationer i mitokondriens DNA samspelar med samma sak i cellkärnan, genom vad som kallas direkta genetiska interaktionsstudier. Det har ingen gjort förr. Vi är väldigt exalterade över det!

”Som Wallenberg Scholar har jag kunnat skaffa robotplattformen – den är fantastisk att ha. Dessutom är det fint att anslaget är så öppet för grundforskning. ’Gör vad du tycker är intressant, så länge du producerar något’, är den känsla jag har fått.”

Mitokondrierna har en viktig roll

För analysen krävs att man kan förändra utvalda gener både i cellkärnan och mitokondrierna för att systematiskt undersöka vilka som spelar roll. Att ändra mitokondriernas genetik är komplicerat eftersom de är så många i varje cell. Forskarna i Göteborg tar hjälp av biokemiprofessorn Martin Ott, Wallenberg Academy Fellow vid Stockholms universitet, som har utvecklat en metod för det. Dessutom har Thomas Nyströms grupp hittat en mutation som får jästceller att producerar mitokondrier helt utan DNA. Att få bort arvsmassan ur vissa cellers mitokondrier gör det möjligt att korsa jästceller med varandra utan att få en röra av olika mitokondrie-DNA.

Inom fem år hoppas Thomas Nyström att han och kollegorna kan presentera en karta över den kommunikation som krävs för cellens kvalitetskontroll, och visa hur den fungerar rent praktiskt. Det skulle i förlängningen kunna leda till nya mediciner som till exempel blockerar en viss gen så att proteinet som den kodar för inte tillverkas, eller tvärtom aktiverar gener så att mer protein produceras.

Redo att följa stickspåren

Dessutom vill Thomas Nyström göra en storskalig analys av hur jästcellernas gener gradvis slutar att fungera under åldrandet. Men det räcker inte att sortera cellerna efter ålder och kartlägga deras genfunktion.

– Ibland spelar en mutation ingen roll i unga celler men har stor effekt i äldre. Då har den unga cellen en gen som buffrar för effekten, och den genen har slutat att fungera under åldrandet. Att identifiera de generna, de som blir viktiga när man åldras, är lite av en helig gral för oss. Vi tror att det är möjligt att göra den typen av analys i just jästceller.

Thomas Nyström har i hela sitt forskarliv varit intresserad av vad som krävs för att något ska fortsätta leva. Och han har i hela sitt liv varit intresserad av forskning. Som liten drogs han till ”de nördiga typerna” som han säger; Skalman och professor Kalkyl, med deras experiment och uppfinningar. Han tänkte alltid att det vore roligt att forska, men såg inte för sig att det skulle bli hans jobb.

– Jag tänkte aldrig att forskare var vad jag ville bli när jag blev stor. Det vet jag fortfarande inte känns det som, haha! Men jag halkade in på det här och det blev fantastiskt roligt. Det är som att få lön för att leka. Allra roligast är när det händer något oväntat. Då måste man vara öppen för det, och tänka ”oj, vad konstigt – det måste vi titta närmare på” istället för att lägga det åt sidan. Stickspåren kan vara de mest framgångsrika.

Text Lisa Kirsebom
Bild Magnus Bergström