Varje år insjuknar upp till 1000 svenskar i multipel skleros och närmare 20 000 lever med den livslånga sjukdomen. MS är en autoimmun sjukdom där kroppens immunförsvar felaktigt angriper vårt centrala nervsystem, hjärnan och ryggmärgen. Särskilt angrips ämnet myelin som är det skyddande hölje som omger nervtrådarna, likt den isolering som finns runt elektriska kablar. Isoleringen gör att de elektriska nervsignalerna färdas snabbare. Men vid MS bryts myelinet ned och signalerna saktar ned. Detta orsakar de mycket varierande symptom som kännetecknar sjukdomen. 

Det finns inget botemedel i dag men det finns behandlingar som kan bromsa utvecklingen. Men diagnosen kräver omfattande utredningar som kan utesluta andra orsaker till de varierande symptomen. 

– Vi hoppas kunna ta fram en teknik för att hitta molekylära biomarkörer som kan avslöja MS tidigare än i dag. Men det handlar om en helt ny typ av biomarkör som baseras på epigenetiska signaturer vilket gör arbetet mycket utmanande. 

Styr generna

Förenklat uttryckt så styr de epigenetiska mekanismerna vilka gener som är aktiva i en cell. Detta påverkar vilka proteiner som bildas i cellen. Gonçalo Castelo-Branco utvecklar nya verktyg för att följa de epigenetiska förändringar som tros vara associerade med sjukdomen. 

Genom att kombinera den kunskapen med kartläggningen av en celltyp som kallas oligodendrocyter hoppas Castelo-Branco nå ett steg närmare svaret på gåtan om MS. Oligodendrocyterna är en av hjärnans vanligaste celltyper som visat sig ha en unik roll i utvecklingen av multipel skleros. 

– Vi har visat att oligodendrocyterna och även deras förstadieceller kan förändras vid MS till att anta vissa egenskaper från immuncellerna. För att förstå varför detta sker har vi utvecklat nya sätt att använda enkelcellsanalys eller single-cell-RNA-sekvensering där vi bland annat tittar på de epigenetiska förändringarna. 

Kartlägga utvecklingen 

Teknikutvecklingen har tidigare gjorts i musmodeller men nu är det dags att ta steget till att undersöka vävnadsprover från patienter.  

– I dag använder vi teknikerna vi utvecklat för att kartlägga de epigenetiska förändringarna hos faktiska patienter med MS. Dessutom vill vi ta steget till att kombinera våra metoder med MR-röntgenbilder som tas av patienterna. 

Med hjälp av röntgentekniken magnetresonanstomografi, MR, är det möjligt att följa hur sjukdomen utvecklas i hjärnan och ryggmärgen. När bilderna kombineras med de genetiska metoderna är målet att lägga ett pussel över sjukdomens utveckling. 

Det sista steget är att hitta biomarkörer för sjukdomen men då behöver de epigenetiska metoderna förfinas ytterligare. Kan man hitta spår av MS i patienternas blod kan det ge en möjlighet att diagnostisera sjukdomen tidigare.

Vid Karolinska Institutet kombineras teknologisk utveckling med en närhet till patienter, vilket gör det möjligt med avancerade forskningsframsteg.

Det finns tekniker finns för att hitta vissa cancersjukdomar där spåren består av små bitar av DNA och proteiner från cancertumörer. Men ännu har ingen lyckats visa samma resultat för multipel skleros. Castelo-Branco samarbetar med Maja Jagodic och Fredrik Piehl för att utveckla dessa tekniker för användning inom MS.

– Vi är fortfarande bara i början av en lång resa men tack vare tillgången till kliniska prover och en forskningsmiljö med en ledande teknologisk utveckling hoppas vi kunna skapa en mer heltäckande bild av sjukdomens utveckling.

Tillgång till ledande teknik

Gonçalo Castelo-Brancos intresse för multipel skleros väcktes under hans tid som postdoktor. Särskilt nyfiken blev han på oligodendrocyternas roll under utvecklingen av sjukdomen. För att kartlägga den insåg han behov av tillgång till både patienter och de senaste teknikerna. 

– Sverige är internationellt ledande inom dessa områden. Många av de teknologier som används inom fältet i dag har utvecklats här, särskilt finns det en kritisk massa av kunskap bland forskare i Stockholm och Uppsala. Därför är detta en naturlig plats för mig att fortsätta mitt arbete, säger han. 

För att kartlägga utvecklingen av MS och i förlängningen kunna stoppa sjukdomen krävs ett starkt multidisciplinärt arbete. 

– Min forskningsgrupp rymmer personer från mycket olika vetenskapliga bakgrunder med olika idéer och perspektiv på samma vetenskapliga problem. Tiden då en person kunde göra skillnad på egen hand är över, i dag krävs ett starkt teamarbete för att lyckas med vetenskapliga genombrott, säger Gonçalo Castelo-Branco.

Under cirka tio år ägnade han det mesta av sin fritid till att träna sin sons fotbollslag. Att få följa ungdomarnas utveckling är något han minns med värme.

– Det är lätt att jämföra rollen som fotbollstränare med den som forskningsledare. Forskning är ett lagarbete där din roll som ledare är att ta fram det bästa hos varje person och sedan kombinera alla kunskaper och färdigheter till ett framgångsrikt team, säger Gonçalo Castelo-Branco.

Text Magnus Trogen Pahlén
Foto Magnus Bergström