Kunskap om cellens återvinning kan skapa nya läkemedel

Yaowen Wu undersöker cellens förmåga att återvinna skadade komponenter. Autofagi kallas fenomenet som spelar en avgörande roll i uppkomsten av bland annat cancer, neurodegenerativa sjukdomar och infektioner.

Yaowen Wu

Dr i kemi

Wallenberg Academy Fellow 2016

Lärosäte:
Umeå universitet

Forskningsområde:
Återvinning i cellen – hur går det till?

När celler blir hungriga, stressade eller bara allmänt irriterade börjar de äta vad som står till buds. De bildar partiklar med dubbel membranstruktur, så kallade autofagosomer, som börjar söka inuti cellen efter något som smakar gott.

Yaowen Wu forskar om autofagi. Ordet betyder självätande och beskriver cellernas metod att städa bort sina egna restprodukter. Yaowen Wu liknar det vid samhällets satsning på återbruk, där avfallet tas om hand och förädlas till nya och användbara produkter.

– Om vi bara samlade skräpet på hög skulle samhället förvandlas till sopstationer. Det samma gäller våra celler. Om avfallet inte tas om hand kan det leda till Alzheimer, cancer och infektionssjukdomar.

Yaowen Wu försöker förstå hur mekanismerna bidrar till att bibehålla hälsan i cellen, och vad som händer när de börjar krångla.

– Autofagi är ett ganska outforskat område. Trots våra kunskaper om cellens kemi och biologi finns ingen förklaringsmodell för autofagosomens uppkomst. Vi försöker hitta nya metoder för att kartlägga förloppet, berättar han.

Dynamiskt förlopp

När autofagosomen är mätt går den ihop med lysosomen, cellens återvinningsstation, där innehållet bryts ned med hjälp av enzymer. Under processen skapas byggblock, som cellen kan återanvända för att tillverka nya proteiner.

Upptäckten av vilka gener som är inblandade i autofagi belönades med Nobelpriset i medicin 2016, och det hade kanske varit självklart för Yaowen Wu att använda genetiskt modifierade organismer i sin forskning. Istället har han utvecklat nya kemiska verktyg.

– Genetiskt modifierade celler ger varaktiga förlopp. Eftersom självätandet är en dynamisk process och uppstår på olika ställen i cellen, vill vi försöka förstå skeenden, som är svåra att fånga i tid och rum.

Yaowen Wu har skapat ett slags strömbrytare, som kan slå av och på aktiviteten i de proteiner som är centrala för autofagosomens funktion. Händelseförloppet kan också kontrolleras av ljus.

– Vi lyser på en specifik cell eller ett vävnadsprov och jämför med delar som inte har blivit utsatta för ljus. Det ger oss en hög precision.

Målet med studien är att vinna kunskap om autofagosomens beteende i cellen för att kunna utveckla målinriktade terapier mot olika sjukdomar. Redan nu pågår prekliniska studier av betydelse för behandlingen av cancer och neurologiska sjukdomar.

– En djupare förståelse av autofagi kan också leda till utvecklingen av nya antibiotika.

Lockades till Umeå

Yaowen Wu växte upp i provinsen Jiangxi i södra Kina och läste en master i kemi i Beijing. Efter disputationen vid Max Planck institutet i Dortmund åkte han till King’s College i London som postdoktor i cellbiologi. Vid återkomsten till Max Planck-institutet kunde han starta en egen forskargrupp efter att ha tilldelats det så kallade Otto Hahn-programmet, uppkallat efter Nobelpristagaren i kemi.

– Jag har rört mig bortom kemin och arbetar i gränssnittet mellan kemi och biologi, berättar Yaowen Wu.

År 2015 blev han inbjuden till Umeå för att hålla ett föredrag och blev året därpå nominerad till Wallenberg Academy Fellow. Utnämningen fick honom att flytta norrut för att starta en ny forskargrupp i Umeå.

– Programmet erbjuder en långsiktig finansiering och ett nationellt nätverk, där jag har lärt känna forskare inom andra vetenskapliga fält i hela landet. Alla är unga, energiska. De är också i forskningsfronten. Det är en förmån att få vara en av dem.

”Jag känner mig väldigt hedrad över utnämningen och det generösa forskningsanslaget. Om man vill förverkliga sina idéer är det nödvändigt att ha finansieringen ordnad.”

Yaowen Wu har påbörjat ett samarbete med Sun Nyunt Wei, professor i molekylärbiologi vid Umeå universitet, för att undersöka hur bakterier blandar sig i autofagin i värdceller. Han har också knutit kontakter med kolleger vid Stockholms universitet och hoppas hitta någon med passande profil på KTH i Stockholm.

– Jag har varit i Sverige bara ett år och kan redan se stora framsteg i min forskning. Jag tror också på fortsatt utveckling, säger han.

Nytt språk, ny kultur

Yaowen Wu och hans familj har funnit sig väl tillrätta i Umeå. Hustrun lär sig svenska, själv går han en grundkurs i universitetets regi. De båda barnen, tre och sex år gamla, har börjat i förskolan.

– Min äldsta son talar väldigt bra svenska. Jag tycker att det är intressant att lära sig ett nytt språk och en ny kultur.

Familjen trivs. Stan är inte så stor, det är nära till allt, människor är snälla.

– Vi har överlevt den första vintern. Jag tycker att kylan i Umeå är bättre än regnet på vintrarna i Dortmund. Vi hade kul i snön, berättar Yaowen Wu.

Text Carin Mannberg-Zackari
Foto Magnus Bergström