Projektanslag

Diabetes - en genetisk gåta bakom skadade njurar

För Karl Tryggvason kan 2013 bli det mest spännande året hittills för honom som forskare. Förhoppningsvis ska han få svar på frågor han länge har ställt sig: Varför får vissa diabetiker kraftiga skador på sina njurar och ögon? Varför klarar sig andra? Går det att förhindra att människor med diabetes hamnar i dialys och dör i förtid?

År 2003 offentliggjorde forskare att de hade kartlagt hela människans arvsmassa. Det gigantiska projektet tog 13 år och involverade hundratals forskare. Sedan dess har tekniken genomgått en närmast explosionsartad utveckling. Idag tar det bara några dagar att läsa av en enskild människas arvsmassa och snart beräknas kostnaden vara nere i några tusenlappar per person.

Den här utvecklingen öppnar möjligheter som forskare bara tidigare har kunnat drömma om. För Karl Tryggvason innebär det att han äntligen kan genomföra vad han kallar för det ”ultimata experimentet” för sin forskning. Under det kommande året ska han söka fritt i arvsmassan hos patienter med diabetes och försöka förstå varför vissa får kraftiga skador på både njurar och ögon, medan andra klara sig helt utan.

– Ungefär en tredjedel av alla diabetiker får de här komplikationerna. När en diabetespatient börjar få njursjukdom är det nästan som en dödsdom. Femårsprognosen för den som hamnar i dialys är lika dålig som för kvinnor som har fått äggstockscancer, säger Karl Tryggvason, professor i medicinsk kemi vid Karolinska Institutet.

En unik grupp syskon ska få hela sin arvsmassa kartlagd

Ingen vet i förväg vem som kommer att drabbas. Men om det går att hitta de genetiska orsakerna bakom skadorna är mycket vunnet. Med hjälp av nya diagnostiska tester skulle man kunna hitta de som ligger i riskzonen.

– Då kan man fokusera intensivare på dem och hjälpa dem att hålla blodsockret på normala nivåer, säger Karl Tryggvason. 

För att hitta generna bakom njurskadorna samlade Karl Tryggvason under 1990-talet en unik grupp patienter. Det är 70 syskonpar där båda har fått ungdomsdiabetes, typ 1-diabetes. Ett av syskonen har utvecklat njursjukdom och har fått dialys, har transplanterats eller har avlidit av skadorna. Det andra syskonet har levt med sin diabetes i över 25 år och har fortfarande normalt fungerande njurar.

– De kan ha haft hur dåliga blodsockervärden som helst. De kan ofta ha varit törstiga och trötta, men det får inte de här fruktansvärda komplikationerna, säger Karl Tryggvason.

Det är nu eller aldrig

Det är dessa syskonpars arvsmassa, totalt 140 personer, som han nu ska låta analysera. Proverna kommer att skickas iväg till två olika företag specialiserade på att kartlägga hela arvsmassor, ett i Kalifornien och ett i Kina. De två företagen använder lite olika metoder. För att vara säker på att de får fram samma resultat, ska vissa individers arvsmassa kartläggas av båda företagen. Karl Tryggvason menar att hela kartläggningen borde vara klar mot slutet av 2013 och då hoppas han äntligen kunna hitta de gener som han länge har letat efter. 

– Hittar vi inte dessa mutationer nu, kommer vi aldrig att hitta dem, säger han.

Socker klistrar sig fast i njurarnas fina filter

I projektet, som drivs i samarbete med Christer Betsholtz, professor i vaskulär biologi, och som nyligen har fått förnyad finansiering från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, kartlägger forskarna också genaktiviteten i skadade och i friska njurar.  

– Vi har hittat 300 gener som nästan enbart är aktiva i njurarnas filtreringssystem, säger Karl Tryggvason.

När njurarna skadas är det framförallt en del som kallas glomeruli som förstörs. Det är nystan av fina blodkärl, kapillärer, som filtrerar blodet. Kapillärerna stöttas upp av det så kallade basalmembranet. När en person ofta får höga blodsocker klistrar sig sockermolekyler spontant fast i detta basalmembran. Det blir lätt glaserat och detta verkar leda till att vissa personer inte kan förnya sitt membran.

– Normalt ska man ha en viss omsättning av basalmembranet, men dessa individer kan inte sköta den här omsättningen, säger Karl Tryggvason.

Istället ansamlas den sockerskadade vävnaden och basalmembranet ökar i tjocklek; det kan bli upp till tio gånger tjockare än normalt och njurarna förlorar då sin funktion. För att bättre förstå hur mutationer påverkar de här mekanismerna samarbetar Karl Tryggvason med Christer Betzholtz.

Kan man förhindra att sockret sätter sig i bindväven, går det troligtvis också att stoppa skadorna.

– Vi är också involverade i ett företag som håller på att utveckla en medicin som hindrar att sockermolekylerna binds till basalmembranet, säger Karl Tryggvason.

Förhoppningsvis kommer läkemedlet förebygga både njurskador och ögonskador hos diabetespatienter. Dessa två skador går oftast hand i hand och orsakas troligen av samma mekanismer.

Även om Karl Tryggvasons forskning framförallt utförs på personer med typ 1-diabetes, kommer också personer med typ 2-diabetes att ha nytta av resultaten. Enligt WHO:s siffror lider närmare 350 miljoner personer av diabetes i världen och problemen ökar lavinartat i fetmans fotspår. Om Karl Tryggvason lyckas med sina föresatser, kan det alltså påverka livet för många människor.

Text Ann Fernholm
Bild Magnus Bergström