Nybildade celler ska bota sjukdomar i hjärnan

Flera av hjärnans tillstånd och sjukdomar, som autism, schizofreni och epilepsi, kan bero på skador i nervceller kallade interneuron. Daniella Rylander Ottosson, Wallenberg Academy Fellow vid Lunds universitet, har hittat ett sätt att skapa nya interneuron direkt i hjärnan. Det kan leda till helt nya typer av behandlingar.

Daniella Rylander Ottosson

Doktor i medicin

Wallenberg Academy Fellow 2021

Lärosäte:
Lunds universitet

Forskningsområde:
Nybildning av neuroner genom genetisk omprogrammering

För tio år sedan arbetade Daniella Rylander Ottosson i den framstående Parkinsonforskaren Malin Parmars grupp vid Lunds universitet. Parkinson bryter ner hjärnceller som producerar ämnet dopamin, och Daniella fick till uppgift att försöka skapa dopaminceller genom att genetiskt omprogrammera en annan typ av hjärnceller, gliaceller. Det gick inte alls. Hur hon än försökte så utvecklades gliacellerna istället till en typ av hjärnceller som kallas interneuron.

Det var inte till någon hjälp för dem som ville bota Parkinson. Men interneuron visade sig vara ett alldeles eget forskningsfält, minst lika spännande att fördjupa sig i. 2017 startade Daniella Rylander Ottosson sin egen forskargrupp som skapar interneuron genom omprogrammering. Målet är nya behandlingar för neuropsykiatriska och neurologiska sjukdomar.

– Interneuron finns utspridda i hela hjärnan. De är nyckelspelare när nervcellerna bildar nya kopplingar sinsemellan, och hjälper till att förstärka och dämpa signalerna. Om de är skadade får det väldiga konsekvenser för hjärnans nätverk.

Omprogrammering bättre än odling

Den typ av interneuron som Daniella Rylander Ottosson arbetar med kallas parvalbumin-interneuron. Att den typen av nervceller är skadade hos personer med bland annat schizofreni, autismspektrumtillstånd och epilepsi har man sett på vävnadsprover från avlidna, i EEG-undersökningar av patienters hjärnor och i genetiska studier. Men även om en hel del forskning har gjorts på interneuron, har det visat sig svårt att odla cellerna i laboratorium.

Forskarna i Lund har visat att omprogrammering fungerar betydligt bättre. Genom att låta ofarliga viruspartiklar föra in utvalda gener i gliacellerna, får man cellerna att ändra vilka av deras egna gener som är aktiva.

Alla celler i en organism innehåller samma gener, och det är just vilka av dem som är aktiva i en specifik cell som avgör vilken celltyp det blir. På det här viset har forskarna i Lund lyckats omprogrammera gliaceller från både mus och människa så att de omvandlas till interneuron.

Nu går de vidare både med metoderna för själva omprogrammeringen, och med undersökningar av vilken effekt de nybildade interneuronen får på sjukdomssymtom.

– Vi vet att vi kan föra in mänskliga interneuron i en mushjärna, få dem att överleva och sprida ut sig där – och de verkar skapa kontakt med omgivande celler. Redan det är en stor upptäckt.

Kan bli behandling av helt nytt slag

Nästa steg är att se om det går att skapa mänskliga interneuron direkt på plats i djurens hjärnor, så som man på sikt skulle vilja kunna göra i människohjärnan. Forskarna använder flera musmodeller, möss som har exempelvis genmodifierats för att ha symtom som liknar psykiatriska tillstånd hos människor. Var och en för sig är modellerna ganska trubbiga, men om man kombinerar dem kan man få en tydligare uppfattning om ifall de nya cellerna gör nytta.

– Det här kan bli ett helt nytt sätt att skapa en cellterapi för neurologiska tillstånd med lite diffus sjukdomsbild, som det inte finns någon bra behandling för i dag. Vid exempelvis Parkinson vet man exakt vilka nervceller som dött och som man vill ersätta. Interneuronen ser jag istället som ett verktyg för att reparera själva signaleringen i hjärnan.

Men många utmaningar återstår. Det tar lång tid att odla fram de gliaceller som ska programmeras om, bara en liten del av dem utvecklas till parvalbumin-interneuron och de mognar långsamt. Det krävs tålamod, envishet och resurser.

”Hjärnforskning tilltalar mig eftersom det är lite abstrakt – det är så mycket vi inte vet om hjärnan. Samtidigt är den så central, ett organ som inrymmer hela vår identitet och personlighet.”

Förstod att forskning var ett socialt arbete

Redan i gymnasieåldern var Daniella nyfiken på människokroppen. Hon funderade på att bli läkare men kom fram till att det inte var patientkontakten hon var mest intresserad av, utan att gräva sig ner i frågor och försöka förstå dem på riktigt.

– Och så blev det hjärnforskning till sist, där man ofta inte alls förstår vad som händer, haha...

I det längsta hade hon inte alls några planer på att bli akademisk forskare. När hon började sin doktorandutbildning var planen att gå halvvägs, till en så kallad licentiatexamen, och sedan flytta över till industrin. Forskning verkade tråkigt, hon föreställde sig att det var lite ensamt och tänkte att det inte passade en social person som hon själv.

– Men så blev jag involverad i flera olika projekt, det var som att börja lägga pussel, och jag kände att jag inte kunde sluta mitt i. Dessutom insåg jag att forskning absolut är ett väldigt socialt arbete.

Jobbet innebär ett stort mått av osäkerhet. Ingen vet vilka försök som kommer lyckas, och gång på gång måste man söka nya anslag för att arbetet ska kunna fortsätta. Men den osäkerheten lär man sig leva med, säger Daniella Rylander Ottosson.

– Jag tycker om nästan allt jag gör. Att planera och genomföra experiment, resa på konferenser, skriva ansökningar och artiklar, och undervisa. Det är så flexibelt och omväxlande. Jag har världens bästa yrke!

Text Lisa Kirsebom
Bild Kennet Ruona