Streckkod för att kartlägga proteiner och skapa vaccin mot malaria

Ellen Bushell slår ut tusentals gener i malariaparasitens genom och studerar vad som händer. Kunskapen om vilka gener som är aktiva i sjukdomsförloppet kan bidra till utvecklingen av både vaccin och läkemedel.

Ellen Bushell

Doktor i molekylär infektionsbiologi

Wallenberg Academy Fellow 2019

Lärosäte:
Umeå universitet

Forskningsområde:
En systematisk och storskalig kartläggning av en musvariant av malariaparasiten

Ellen Bushell kommer mycket väl ihåg ögonblicket när hon för första gången såg en malariaparasit på närmare håll. Hon var masterstudent vid Imperial College i London och roterade mellan olika institutioner.

– På ett malarialabb fick jag korn på parasiten i ett mikroskop. Den har ett stadium när den kan se ut som en sol – och lite senare som ögonfransar.  Den är spännande att titta på och har en livscykel som är oerhört komplex.

Växlar mellan mygga och människa

Malaria dödar varje år nästan en halv miljon människor, de flesta barn. Sjukdomen orsakas av encelliga parasiter av släktet Plasmodium, som kan infektera många olika ryggradsdjur, däribland människor. Parasiten följer med när myggor suger blod från en individ. Myggorna blir infekterade men inte sjuka och kan sprida sjukdomen vidare med sin saliv när de suger blod nästa gång.

Ellen Bushell är fascinerad av hur parasiten interagerar med sin mänskliga värd. Hon vill veta vilka parasitgener som samverkar med individens immunförsvar och bestämmer sjukdomsutvecklingen.

– Speciellt intressanta är de proteiner som parasiten exporterar och som kommer i direkt kontakt med värdceller och deras omgivning, säger hon.

Många av proteinerna saknar effekt om de studeras i ett cellodlingssystem. Ellen Bushell undersöker därför hur parasiten beter sig i levande djur. I sina försök använder hon Plasmodium berghei, som angriper gnagare.

– Jag vill förstå hur genen fungerar på molekylär nivå och hoppas hitta tillämpningar som kan leda till utvecklingen av vaccin och läkemedel.

Ville jobba med något viktigt

Ellen Bushell växte upp i Umeå och flyttade med föräldrarna till Holland, när hon hade gått ut gymnasiet. Planen var att hon skulle bo utomlands i bara ett år.

– Jag var mest sugen på att flytta hem till Umeå men sökte och kom in på tillämpad biologi i Cardiff, Wales, berättar hon.

En fängslande föreläsare gjorde henne intresserad av medicinsk mikrobiologi. Som 16-åring hade hon följt med pappa till Tanzania och kände sedan dess att hon ville jobba med något som är viktigt för folkhälsan på den afrikanska kontinenten.

Hon disputerade i molekylär infektionsbiologi vid Imperial College.

– Det var en fantastisk miljö. Jag lärde mig mycket om hur man forskar, skriver. Det var högt i tak.

Ett fältarbete i Burkina Faso blev på många sätt en ögonöppnare. Hon skulle undersöka hur malaria-parasiten förs över från mygga till människa och åkte runt i skolor på landsbygden för att samla in blodprover.

– Vissa barn sprang runt och verkade otroligt friska trots att de hade en hög nivå av parasiter i blodet. Vi har länge känt till att människor utvecklar resistens mot sjukdomen men inte mot infektionen. Att se det med egna ögon var fascinerande.

Tillbaka i England började hon jobba med Oliver Billker på genomforskningsinstitutet Wellcome Sanger Institute utanför Cambridge. Hon fick bland annat vara med om att utveckla ett nytt system för att göra mutanter, det vill säga genförändrade individer.

– På den tiden kunde man bara ta bort en gen i taget för att kolla vad som händer. Det är ett detektivarbete som går väldigt långsamt. Jag ledde ett projekt, där vi utvecklade en metod att stänga ned hundratals gener samtidigt genom att byta ut dem mot streckkoder som kan räknas genom sekvensering.

”Det är en stor ära för en nyetablerad forskare att bli utnämnd till Wallenberg Academy Fellow. Jag får delta i spännande symposier och har tillgång till en mentor som ger stöd. Jag kan också låta mitt labb växa lite snabbare och ta risker med lite svårare projekt som kan ge värdefulla resultat.”

Hon har tagit med sig metoden med streckkod-sekvensering till Institutet för molekylär infektionsmedicin i Umeå, MiMS, där hon leder ett projekt som Wallenberg Academy Fellow. Här kan hon också fortsätta samarbetet med Oliver Billker, som har rekryterats som föreståndare.

– Vi har två separata grupper som har ett stort utbyte av varandra. Det är fantastiskt roligt.

Ellen Bushell jobbar vidare på sina iakttagelser från Burkina Faso för att försöka förstå hur människor utvecklar resistens mot svår malaria. Hon slår ut tusentals gener hos parasiten och studerar dem i möss med olika genetisk bakgrund, för att se vilken roll de spelar under sjukdomsförloppet. Hon vill också veta om de proteiner som parasiten behöver för sin livscykel i musmodellen är lika betydelsefulla i den form av malaria som angriper människor.

– Proteiner som är oumbärliga för parasiten kan utgöra framtida mål för vaccin eller läkemedel. 

Tillbaka till sist

Efter 15 år i London tyckte Ellen Bushell att det var skönt att få återvända till sin barndomsstad. Hennes man som kommer från Wales följde lite motvilligt med. Den sexåriga dottern var inte heller så intresserad.

– Nu kan ingen av dem tänka sig att flytta härifrån, berättar Ellen Bushell.

Hela familjen, inklusive en son som snart fyller två, tycker om att vara ute i skog och mark. De är också flitiga konsumenter av musik och litteratur, som är lättåtkomligt i en mindre stad av Umeås karaktär.

– Men jag hoppas också kunna åka ut och göra fältarbeten när coronapandemin har klingat av. Jag längtar efter att undervisa och bedriva forskning på plats och samtidigt njuta av den västafrikanska natten.

Text Carin Mannberg-Zackari
Foton Mattias Pettersson