Wallenberg Academy Fellows

Kartlägger cellernas proteintillverkning för att hitta cancerbot

Genom att kombinera biomedicin, statistik och informatik kartlägger Ola Larsson reglering av cancercellers proteintillverkning. Hans mål är att på en grundläggande nivå förstå varför cancerceller växer okontrollerat. Förhoppningen är att i framtiden kunna återställa ordningen i cancerceller med hjälp av läkemedel.

I många olika slags cancerceller är proteintillverkningen rubbad. Det bildas för mycket av de proteiner som driver på celldelningen.

– De senaste 10–15 åren har mycket i cancerforskningen handlat om att identifiera mutationer i enskilda gener. Tanken har varit att man ska ta fram nya läkemedel som angriper just det protein som den muterade genen kodar för, berättar Ola Larsson.

Sådana ”träffsäkra” läkemedel har i många fall fungerat bra till att börja med, men sedan har tumören ofta återkommit i en ny motståndskraftig form som inte kan behandlas. Anledningen är att cancerceller har en stor förmåga att förändra sig och utveckla motståndskraft mot läkemedel. Därför har behandling med den typen av läkemedel, med ett antal undantag, inte varit särskilt framgångsrik.

– Vi vill utreda om man istället kan rikta cancerbehandling mot de grundläggande cellulära processer som regleras av de gener som är muterade i cancerceller. En sådan livsviktig cellulär process är translation, det vill säga processen då cellen läser av den genetiska koden i form av mRNA och utifrån den tillverkar olika proteiner.

– Det är inget hokus pokus. Translation är extremt basalt, för om en cell ska dela sig så måste den göra mer proteiner.

Vetenskaplig allkonstnär

Ola Larsson ger intryck av att vara något av en vetenskaplig allkonstnär. Redan som barn var han en flitig och ganska avancerad användare av datorer, vilket inte var så vanligt på 1980-talet. Han läste biomedicin på Karolinska Institutet, doktorerade på funktionell genomik och flyttade sedan forskningsfokus från människans hela DNA-sekvens, genomet, till människans fullständiga uppsättning av proteintillverkning, translatomet.

– Det var en amerikansk gästprofessor på Karolinska Institutet som frälste mig. Framför allt blev jag fascinerad av att ett så viktigt vetenskapligt fält fortfarande är relativt okänt.

Som postdoktor ägnade han sig sedan parallellt åt matematikstudier till frukost och forskning i biomedicin och statistik på dagar, kvällar och helger.

– Jag har alltid utgått ifrån att det är bra att byta fält och att det är bättre att ha en unik kunskapsprofil än att ha samma kunskapsprofil som alla andra och att försöka springa snabbast. Min styrka ligger nog i att jag har lyckats kombinera mina kunskaper i statistik och informatik med mina kunskaper i biomedicin och de inom cancerområdet.

Ola Larsson är dessutom en seriös pianospelare med förkärlek för klassisk musik, och under de tidiga tonåren övervägde han en karriär som professionell musiker. I hans forskarrum står också alltid en träningsväska packad eftersom han gillar att spela innebandy, badminton, squash, med mera.

”Anslaget betyder väldigt mycket. Som ung forskare är det ett av de största erkännanden man kan få i Sverige, och det är även känt internationellt. Att anslaget är långsiktigt, fem år, innebär också att man kan våga sig på saker som är svårare. Så för mig har det här anslaget inneburit ett stort steg framåt.”

Fortsatta och fördjupade studier

Som Wallenberg Academy Fellow kommer Ola Larsson att fördjupa sina studier om hur regleringen av cancercellers translation fungerar. Målet är att förstå de grundläggande mekanismer som gör att det blir fel i proteintillverkningen vid cancer.

Forskningsprojektet består av två delar. I den första delen står mRNA-molekylen i centrum. Ola Larsson och hans forskargrupp studerar här de egenskaper och förändringar i mRNA som gör att den reglering som normalt kontrollerar tillverkning av protein är satt ur spel.

– Om vi lyckas förstå vad det är i en cancercells mRNA som gör att det translateras felaktigt, så kan vi i förlängningen hitta molekyler som binder direkt till mRNA och hämmar tillverkning av proteiner som driver på celldelningen.

I projektets andra del studeras RNA-bindande proteiner. I dagsläget tror man att det finns cirka 1000 stycken. Frågan är om och på vilket sätt de påverkar translation. För att svara på den frågan tar Ola Larsson och hans forskargrupp bort dem en efter en för att sedan studera hur tillverkning av proteiner påverkas.

Vissa av dessa RNA-bindande proteiner ser till att även om det finns mRNA närvarande i cellen så translateras de inte till proteiner, på så sätt fungerar de som en slags skyddsmekanism. Andra, som till exempel translationsfaktor 4E, kan istället öka tillverkningen av ett fåtal utvalda proteiner som leder till cancerutveckling.

– Idag vet vi att om aktiviteten hos 4E ökar i en cell, vilket är fallet i cancer, så kommer cellen plötsligt att kunna translatera mRNA som den normalt inte translaterar. Däremot vet vi fortfarande väldigt lite om hur selektiviteten styrs.

– Om man hämmar 4E i en cancercell så slutar den dela sig och troligtvis så dör den, medan en normal cell inte verkar påverkas lika mycket. Bättre kunskap om denna process kan också leda till nya behandlingsformer mot cancer.

Passion för forskning

För Ola Larsson är forskningen en passion, ett intresse snarare än ett jobb.

– Det kanske är svårt för andra att förstå, men jag lever i forskningen från det att jag vaknar upp tills jag somnar. Det är spännande, extremt stimulerande och en väldigt stor utmaning.

Text Anders Esselin
Foto Magnus Bergström