Tjocktarmscancer är på fjärde plats bland cancerdiagnoser i Sverige. Cancerformen har ökat kraftigt de senaste decennierna, och bättre diagnostik förklarar bara en del av ökningen. Inflammation i tarmen ökar risken för cancer, men annars är mycket okänt. Genetik och livsstil spelar säkert in, kanske också vilka bakterier som lever i tarmen och hur vårt immunsystem interagerar med sjukdomen.

– Det finns många hypoteser, men det har saknats bra metoder för att utforska dem, säger Sanja Vickovic. 

Det vill hon ändra på. Som Wallenberg Academy Fellow vid Uppsala universitet ska hon utveckla en teknik för att detektera och analysera ett mycket stort antal ämnen i enskilda celler. Målet är att följa cancerförloppet, göra mer exakta prognoser och på detaljnivå iaktta immunförsvarets reaktioner. Sanja Vickovic – som inte är läkare eller biolog utan ingenjör disputerad i genteknik – kallar sin teknik för en ”digital patologiplattform”.

AI söker information bland tusentals ämnen

När en patient misstänks ha cancer tas vävnadsprover som studeras i mikroskop. En patolog kan då se om vävnaden innehåller cancerceller och bedöma sjukdomsstadiet. Tjocktarmscancer delas in i fyra stadier från 1, då cancercellerna är få och patienten nästan alltid botas, till stadium 4 som är mycket svårt att behandla.

– En erfaren patolog kan alltså se en del, men tyvärr inte vad som verkligen pågår i vävnaden. Vi vill hitta biomarkörer, molekyler som på ett mätbart sätt säger både vilken sjukdom du har och hur den kommer att utvecklas. 

Med Sanja Vickovics metod blir det möjligt att mäta så mycket som 20 000 biomarkörer på en gång, i en enskild cancercell och i cellerna intill den, till exempel immunceller. Men alla de 20 000 ämnena är inte viktiga för sjukdomen, så det gäller att lista ut vilka som är det. Forskarna ska använda så kallad deep learning, ett slags artificiell intelligens där datorprogram tränas på stora datamängder för att lära sig vilka faktorer som är relevanta. Biomarkörerna hoppas hon kunna kombinera med den bildinformationen som finns idag, i ett slags prognos-algoritm.

– Målet är att förstå sjukdomsprocesserna så väl så att vi kan föreslå förändringar i dagens läkemedel, men också peka ut mål för nya behandlingar och förklara varför en behandling bara fungerar för vissa patienter.

Ett exempel på det är så kallad immunterapi, en typ av cancerbehandling där kroppens eget immunsystem stimuleras till att bekämpa cancern. För vissa cancerformer fungerar behandlingen bra, men vid tjocktarmscancer blir bara en liten andel hjälpta. Kanske kan den nya tekniken visa varför. 

Tycker om att kunna testa tekniken direkt

Just nu pendlar Sanja Vickovic mellan New York Genome Center där hon är chef för tekniklaboratoriet och Uppsala universitet, dit hon håller på att flytta sin forskning. 

– Jag gillar verkligen att jag kan testa min teknik direkt. Här i Uppsala kan jag förklara en idé jag har för en kollega i vården och få höra ”Ja, det kan vi nog använda. Vilka patientprover behöver du?”. Om du som ingenjör inte pratar med kliniker tidigt om vad du håller på med, så blir din uppfinning helt meningslös. Jag tror att många är oroliga att inte bli tagna på allvar eller att någon ska stjäla det de tänkt ut, men för mig har det alltid bara varit positivt att pitcha idéer.

För att ta precisionsmedicinen framåt måste ingenjörer och kliniker verkligen sitta ner och prata med varandra, och tänka långsiktigt. Det gör vi här i Uppsala. Därför är jag så glad över att få ta min forskning hit.

Vid Uppsala universitet finns biobanker med cancerceller från närmare tusen patienter med tjocktarmscancer, och fullständiga kartläggningar av cellernas arvsmassa. Den informationen ska användas för att utveckla tekniken så att det går att göra en snabb och enkel avläsning inte bara i cellerna, utan i patienternas blod. Då skulle det gå att ställa diagnos tidigare och det skulle bli enklare att övervaka sjukdomen och ändra behandlingen. Att ta blodprover är okomplicerat och kan göras ofta, medan vävnadsprover innebär både obehag och risker för patienten.

Förälskade sig i vetenskapen och bytte yrkesbana

Sanja Vickovic växte upp i Zagreb i Kroatien i en släkt som var akademiker sedan tre generationer. Det sågs som självklart att hon också skulle läsa vid universitetet, och det hade hon inget emot. Men när hon flyttade till Sverige för en mastersexamen vad det inte främst akademin som lockade. Sanja Vickovic var ishockeyspelare på elitnivå och kom till Stockholm för att spela i AIK. 

Två saker ändrade hennes planer: en knäskada, och några väldigt inspirerande lärare på KTH.

– Jag förälskade mig i vetenskapen. Mina lärare visade mig en värld där man kunde kombinera matematik och ingenjörskonst med biologi och genetik, som jag inte hade vetat något alls om. Det var en perfekt kombination. Så jag gick från att spela hockey på heltid till att forska på heltid.

Med ett stipendium från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse flyttade Sanja Vickovic till USA och MIT, Massachusetts Institute of Technology, där hon ägnade sig åt beräkningsbiologi och teknikutveckling inom neurodegenerativa sjukdomar. 

– Hjärnans sjukdomar är superintressanta. Men med tiden blev jag mer nyfiken på nervsystemets koppling till tarmen, och samspelet mellan neurologi och immunförsvar, och tarmbakterierna... Hela området kändes så spännande att jag insåg att jag måste fortsätta med det och då blev det tjocktarmscancer.

När Sanja Vickovic var yngre sa hennes mamma att hon inte kunde föreställa sig dottern bakom ett skrivbord där någon sa åt henne vad hon skulle göra. Så trodde Sanja att ett liv som forskare skulle vara, men i dag vet hon att det inte stämde. I Uppsala känner hon att både universitetet och forskningsmedlen ger henne stor frihet.

– Forskningsfinansiering får man ofta för ett specifikt projekt, och man måste leverera resultat inom några få år. Inte många finansiärer säger ”Vi tror på dig. Vi förstår att det kan behövas tjugo år för att komma dit du vill, och vi ska försöka se till att du får så många av de åren som möjligt”. Men så känns det med Wallenbergstiftelserna. Det är toppen. Nu kan jag utforska just de udda idéer som jag tror kan ta mitt fält framåt.

Text Lisa Kirsebom
Bild Magnus Bergström