Leif Andersson har alltid varit intresserad av biodiversitet. Som ung biolog på 1980-talet läste han Darwin och slogs av ett avsnitt som beskrev hur människan förändrat husdjurens egenskaper genom avel. Darwin menade att liknande förändringar skett i naturen baserat på det naturliga urvalet.

Vid den tiden öppnades porten till den moderna DNA-tekniken och Leif insåg de nya möjligheterna.

– Under hela min karriär har jag velat utforska kopplingen mellan genetisk variation och individens egenskaper.

Frågorna rör allt från varför vissa hästar går i passgång till skillnaden i näbbstorlek hos Darwinfinkar på Galapagos. Resultaten har kommit till praktisk nytta inom bland annat veterinärmedicin och lantbruk, men är också betydelsefulla för att förstå uppkomsten av sjukdomar.

Skimlars färg och hudcancer

Ett exempel är hudcancer, melanom. Det började med att Leif ville ta reda på mer om skimlars färg. Hästarna föds svarta, men mycket tidigt börjar pälsen vitna. Med dåtidens grova genetiska redskap jämförde han skimlar med andra hästar. Då fanns bara 15 genetiska markörer att studera och sökandet blev fruktlöst. Först på senare år har tekniken hunnit ifatt.

– I dag har vi miljoner genetiska markörer att studera – det säger något om utvecklingen inom genetiken.

I en del av arvsmassan lokaliserade Leif och hans kollegor en specifik mutation som stimulerar stamceller att mogna till pigmentceller i hårsäcken. ”Skimmelgenen” innebär inte bara att hästarna får en vit päls – den ökar också risken för dem att utveckla hudcancer. En orsak är att det bildas en större mängd aktiva pigmentceller i huden.

– Vi har nu gått vidare med studier på möss, men där sker inte samma förändring. Frågan är om människan är mer lik hästen i det här fallet.

Nu när anslaget Wallenberg Scholar förlängs vill Leif göra fler detaljstudier. Tanken är att mekanismen kan lära oss om hur cancer som genetisk sjukdom uppstår.

"Anslaget ger enastående möjligheter till en tryggad forskningsfinansiering och att bygga upp en miljö under flera år. Det har varit en avgörande orsak till de framgångsrika resultaten på senare år. Själv ser jag vår forskning som ett sätt att höja kunskapsnivån och bidra till Stiftelsens devis om att forskningen ska vara landsgagnelig."

Mutation bakom muskeltillväxt

Ett annat forskningsspår utgick från de genetiska skillnaderna mellan vildsvin och tamsvin. Fyndet av en genmutation kunde förklara varför de framavlade grisarna får en rejäl muskelutveckling.

– Det är en mutation som haft stor betydelse för att effektivisera köttproduktionen. En gris som väger 100 kilo vid slakt kan ge fyra kilo mer kött utan att den behövt äta mer foder.

Men vad beror skillnaden på? Leifs forskargrupp identifierade ett tidigare okänt protein som de döpte till ZBED6 och som fungerar som en sorts strömbrytare – den slår på och av olika gener och reglerar muskeltillväxten. Genen integrerades i arvsmassan hos förfäder till däggdjuren för cirka 200 miljoner år sedan.

Fynd kan ge antivirala mediciner

Den fortsatta forskningen har resulterat i en oväntad upptäckt. ZBED6-genen sitter i en annan gen, som kodar för ett protein som visat sig ha betydelse för viruspartiklars förmåga att föröka sig. Virusen har anpassat sig till att använda denna tidigare okända mekanism för sin egen vinnings skull. Men när forskarna använt ”gensaxen” CRISPR/Cas9 för att slå ut genen så minskar tillväxten av virus.

– Genom att störa interaktionen mellan viruset och proteinet så kan vi blockera virusets möjligheter till replikation.

Fenomenet har visat sig stämma för flera vanliga virus: adenovirus, influensavirus, hiv och herpes simplex. Det ger hopp om nya virushämmande behandlingsstrategier. Vad som började som en genstudie av grisars muskeltillväxt har utmynnat i en möjlig medicinsk tillämpning.

– Nu är vi i en fas där vi närmar oss läkemedelsutveckling. Idén är att minska mängden virus så att infektionen blir mindre akut och hanterbar för immunsystemet.

Löste gåtan om sill och strömming

På senare år har Leif Andersson återvänt till en gåta som gnagt länge: om sill och strömming.

Sekvenseringen av hela arvsmassor ger nya möjligheter att studera naturliga populationer. Fiskprover som väntat i frysen i 35 år plockades fram igen. Trots att Carl von Linné klassificerade strömmingen som en egen underart, så är sill och strömming mycket lika genetiskt.

– Men de skillnader som finns är avgörande för strömmingens anpassning till Östersjön, konstaterar Leif.

En förändring finns i proteinet rodopsin, en av ögats ljusreceptorer. Strömmingen ser rött ljus bättre och sött eller bräckt vatten, som i Östersjön, är mer rödskiftande. Selektionen sker troligen på larvstadiet och gör att ynglen med Östersjövarianten ser bättre i Östersjön och får lättare att undvika rovfiskar och hitta föda. Studien visar också på genetiska anpassningar till olika salthalter och temperaturskillnader.

– Sill och strömming är en guldgruva för att utforska hur en art anpassar sig till sin miljö.

Den nya kunskapen kan användas för att främja ett hållbart fiske. Med hjälp av de genetiska markörerna går det att hålla reda på olika fiskbestånd och anpassa fiskekvoter därefter.

– Sill och strömming är ett av världens fem viktigaste marina fisken som vi måste förvalta ansvarsfullt, säger Leif Andersson.

Text Nils Johan Tjärnlund
Bild Magnus Bergström