Nu får forskaren André Mateus vid Umeå universitet chansen att ändra på det. Som nybliven Wallenberg Academy Fellow får han de resurser som krävs för att bygga upp ett helt nytt forskningsspår.

Arkéer kallades förut för arkebakterier. Forskare trodde då att det var en undergrupp av bakterier, men när de började studera arkéerna närmare upptäckte de att de inte alls är särskilt lika bakterier. Därför fick arkéer ett helt eget rike, eller domän som det numera kallas inom biologin.

– Arkéer är extremt överlevnadskraftiga och de lever överallt, även i vårt tarmsystem. Vi vet att arkéer finns i nästan alla människors tarmar, men vi vet inte riktigt vad de gör där. Med hjälp av de nya resurserna kan vi för första gången börja kartlägga deras funktioner och deras roll för vår hälsa, säger han.

Ett nytt labb i Umeå

Med Wallenberganslaget får Mateus möjlighet att bygga vidare på sitt laboratorium för proteomik, där forskare analyserar alla proteiner i en organism samtidigt. Tanken är att med nya tekniker följa hur arkéernas proteiner reagerar på olika påfrestningar, som läkemedel.

Den stora utmaningen är att tarmarkéerna inte är lätta att studera, till exempel kan de flesta inte växa i närvaro av syre. De skiljer sig också mycket från vanliga modellorganismer som E. coli eller Streptococcus.

– Vi kan alltså inte använda traditionella molekylärbiologiska metoder. I vårt labb försöker vi därför använda ett tillvägagångssätt som bygger på att mäta proteomet – alltså att mäta nivåer eller andra egenskaper av alla proteiner samtidigt, säger Mateus.

Han fortsätter:

– Man kan säga att vi testar hur arkéerna svarar när vi ”stör” dem lite. Vi ser vilka proteiner som sätts i gång eller stängs av. På det sättet kan vi börja förstå vilka funktioner de har – och kanske även vad som händer när något går fel. Det är lite som att blockera en gata i en stad och se var köerna bildas – och vilka vägar som fortsätter att fungera. Målet är att få en uppfattning om hur arkéernas molekylära nätverk ser ut och förstå hur de kan påverka vår hälsa, förklarar Mateus.

Det nya labbet blir unikt i sitt slag. Förutom att stärka Umeås position som forskningscentrum inom livsvetenskap, öppnar det också dörren för helt nya frågor: Är arkéerna inblandade i sjukdomar – eller har de en skyddande roll i kroppen?

Tarmens bakterier är redan kända för att påverka många biologiska processer, allt från immunförsvar till psykisk hälsa. Forskning har visat att en rubbad balans i tarmfloran kan bidra till sjukdomar. Men arkéerna har hittills stått i skuggan.

Det mest spännande är att vi rör oss i okänd mark. Det kan handla om att hitta en helt ny funktion i ett protein, något som ingen tidigare beskrivit.

– De flesta studier på mikrobiomet fokuserar enbart på bakterier. Men om vi missar arkéerna får vi en ofullständig bild. Vi vill förstå om deras funktioner kan kopplas till sjukdomar som vi ännu inte kan förklara, säger Mateus.

Om forskningen lyckas kan den bana väg för nya behandlingar där man inte bara riktar in sig på bakterier – utan också på arkéer.

Resan till Umeå

André Mateus växte upp i Portugal och har alltid burit med sig en vetgirig nyfikenhet. Han började sin forskarkarriär i Uppsala innan han flyttade till Tyskland, där han specialiserade sig på avancerade proteomikanalyser – tekniker som gör det möjligt att se hur proteiner reagerar i realtid på yttre förändringar. 2022 flyttade han till Umeå och leder nu en forskargrupp vid Kemiska Institutionen. Han är också ansluten till Laboratoriet för Molekylär infektionsmedicin Sverige, MIMS.

– Känslan av att röra sig i okänd terräng är en drivkraft för mig. Det mest spännande är när vi hittar en helt ny funktion i ett protein, något som ingen tidigare beskrivit. Kanske kan det på sikt bli en ny behandling, eller ett nytt biotekniskt verktyg. Det är den upptäckarglädjen som gör forskningen så meningsfull, säger han.

Mer än forskning

För Mateus handlar arbetet inte enbart om vetenskapliga upptäckter. Han brinner också för att bygga upp en kreativ miljö där unga forskare kan växa.

– Det är fantastiskt att få följa doktorander och postdoktorer som hittar sin egen väg. Att bli handledare är nästan lika spännande som själva forskningen, säger han.

Med sitt nya fokus i Umeå hoppas André Mateus kunna ge arkéerna en tydligare plats i medicinsk forskning. För honom är det inte bara ett projekt – utan början på en långsiktig satsning som kan förändra hur vi ser på tarmens dolda ekosystem.

– Vi vet ännu inte vilken roll de spelar. Men just därför är det så viktigt att undersöka dem. Om vi kan förstå arkéernas funktion kan vi få en mer komplett bild av tarmens ekosystem – och i förlängningen kanske nya sätt att främja hälsa, säger han och tillägger:

­– Jag hoppas att vi kan kombinera resultaten från det här projektet med övrig forskning som pågår i vårt labb för att förstå vilken roll tarmmikrobiomet har för hälsa och sjukdom.

Text Elin Olsson
Foto Johan Gunséus