Wallenberg Academy Fellows

Liten genförändring bygger friskare immunförsvar

Den som benmärgstransplanteras får grundmaterial till ett helt nytt immunförsvar. Men patienten blir infektionskänslig, för det nya försvaret blir inte komplett. Joan Yuan har upptäckt varför.

Benmärgen är en bärande del av immunförsvaret. Där finns stamceller som kan mogna till olika typer av vita blodkroppar; immunceller som bland annat bekämpar infektioner. Vid sjukdomar i benmärgen kan man genomföra en benmärgstransplantation – man slår ut patientens egna stamceller och ersätter dem med en frisk donators.

Men när den vuxna donatorns stamceller börjar bilda nya immunceller syns avgörande skillnader. Det har forskare kunnat visa framför allt i studier på möss. Vissa celltyper återbildas inte; de bildas enbart under fosterstadiet, och vi bär dem med oss hela livet. De vuxna stamcellerna har alltså inte samma förmåga som fosterstamcellerna.

Försvunnet protein förklarade skillnaden

Under sin tid som postdok i USA hittade Joan Yuan förklaringen.

– Jag fann ett protein som bara finns i foster, och som saknas hos vuxna. Det har visat sig ha en avgörande roll för nybildning av de här cellerna, säger Joan Yuan.

Proteiner är nödvändiga för i stort sett all aktivitet i levande organismer. De är inblandade i rörelse, tillväxt, utveckling, näringsomsättning och nedbrytning. Det protein som Joan Yuan funnit reglerar RNA-molekyler, en typ av molekyler som framför allt setts som budbärare i cellen. Men de har fler funktioner än så.

– RNA har stor betydelse för reglering och kontroll av gener, bland annat när fosterstamceller utvecklas. Det har inte stått tillräckligt klart för forskare tidigare. Det är som en svart låda som vi inte vet något om, som just har börjat öppnas.

Enkelt att programmera om

Koden för alla proteiner finns i generna, men ett protein kan bara bildas när genen som kodar för det är aktiv. En del gener är bara ”påslagna” en viss tid i livet, andra enbart i vissa typer av celler.

Genen för det nyupptäckta proteinet är normalt bara aktiv hos foster, men när Joan Yuan och hennes kollegor i laboratoriet aktiverar den i celler hos vuxna möss börjar proteinet produceras och de saknade immuncellerna bildas.

Själva omprogrammeringen var överraskande okomplicerad.

– Det här proteinet verkar ensamt vara så kraftfullt att vuxna celler genast återfår sina fosterliknande egenskaper. Det är verkligen spännande, för det är sällan man hittar något så enkelt och tydligt inom biologin, säger Joan Yuan.

Spännande men svårt med okänd mark

Joan Yuan är född i Kina och flyttade med sin familj till Lund när hon var tio år. Här gick hon i skola och läste biomedicinprogrammet, innan hon flyttade till USA som utbytesstudent vid University of Virginia. Det var där hon beslöt sig för att börja forska.

– Vetenskapen handlar om att forskare över hela världen söker efter en universell sanning. Det lockade mig. Eftersom jag själv är något av en världsmedborgare kunde jag verkligen identifiera mig med den där gränslösa nyfikenheten som sträcker sig över alla kontinenter och kulturer. Jag insåg att forskning var något jag skulle kunna arbeta med oavsett var i världen jag bestämde mig för att leva.

En tjänst som doktorand följdes av en postdok-anställning och Joan Yuan hade kunnat bli kvar i USA. Men i Lund hittade hon kollegor med samma inriktning och genom utnämningen till Wallenberg Academy Fellow såg hon en chans att fortsätta fördjupa sig inom sitt fält.

– Det var avgörande för mitt beslut att komma hit. Jag kan inte föreställa mig ett bättre arrangemang än det jag fått här. Som det är nu skulle jag inte vilja byta med mina vänner som leder labb i USA.

”Att bli en Wallenberg Academy Fellow är ett stort privilegium. Det ger mig tid och frihet att vara kreativ, och möjlighet att konkurrera i den internationella forskarvärlden. Stiftelsens mål att stödja nyfikenhetsdriven forskning ger mig tro på framtiden.”

Hon fortsätter att undersöka hur det nyupptäckta proteinet fungerar.

– Vi vet så otroligt lite om hur RNA regleras. Det är väldigt spännande att ge sig in i det okända, men också svårt. Vi har ingen tidigare vetenskap som kan fungera som karta – vi måste rita kartan själva. Då är det extremt viktigt att gå framåt ett steg i taget och hela tiden dubbelkolla så att man inte feltolkar något.

Inte rädd för att misslyckas

Joan Yuans forskning kan leda till att benmärgstransplanterade får ett bättre immunförsvar, och slipper få så många besvärliga infektioner. Kunskapen om stamceller kan också leda vidare till mer kunskap om blodcancer. Men det ligger flera år bort, och Joan Yuans fokus är här och nu.

– Vårt blod och immunsystem har utvecklats under många miljoner år och det är ett mirakel att det fungerar. Jag tycker det är så spännande att se hur en cell ”bestämmer sig för” vilka andra celltyper den ska utvecklas till.

Åren i USA gav henne mycket inspiration både som forskare och person.

– Jag tycker verkligen om det jag gör, och har lärt mig att våga ta risker. Det är då man har chansen att utvecklas och vinna stort. Jag blir inte länge lika frustrerad av motgångar. Nu ser jag varje misslyckande som ett sätt för vetenskapen att lära mig något.

Då är det värre med tålamodet. Joan Yuan tycker det är svårt att behålla fokus när nästa spännande fråga väntar runt hörnet.

– Jag är mycket mer av en ”startare”, upptäckare, frågeställare. Jag måste tvinga mig själv att avsluta det jag påbörjat. Speciellt i den sista fasen där man inte lär sig något utan bara ska knyta ihop och paketera det man gjort i form av en artikel. För det som görs måste ju förmedlas till omvärlden.

Text Lisa Kirsebom
Bild Magnus Bergström