Wallenberg Scholars

Människan ska få en innehållsförteckning

De senaste tio åren har Mathias Uhlén lett ett av de största vetenskapliga projekten i Sveriges historia: att kartlägga kroppens alla proteiner. Projektet har genererat en enorm bank av data. Som nyutnämnd Wallenberg Scholar vill han nu dyka in i alla detaljer och skapa en helhetsbild av kroppens fantastiska maskineri. Alla data ska bli till kunskap.

Vad är det som gör en njure till en njure? Och vad gör hjärtat till ett hjärta? Alla celler, oavsett om de sitter i en njure eller hjärtat, innehåller exakt samma arvsmassa och samma gener. Men olika gener är aktiva i de olika cellerna. Det leder till att cellerna får helt olika funktion. Vissa blir till nerver, andra börjar producera insulin. Om forskare ska förstå hur våra kroppar fungerar är det i dessa olikheter de måste börja rota.

Mathias Uhlén, professor i mikrobiologi vid KTH, har fokuserat på just detta under de tio senaste åren. Han har drivit det gigantiska projektet »Human Protein Atlas«; en kartläggning av alla människans proteiner. Varje gen är en kod för hur ett protein ska se ut. Sedan är det proteinerna som står för all verksamhet i kroppen. De bygger muskler och bindväv, katalyserar kemiska reaktioner, skickar signaler kors och tvärs och mycket mer.

I proteinatlasprojektet har forskarna kartlagt i vilka organ olika proteiner finns. I dag har de samlat data kring tre fjärdedelar av kroppens över tjugotusen proteiner.

– Det har varit lite av en fabrik. Det jag nu skulle vilja göra, är att ta ett steg bort från alla detaljer och försöka förstå människans biologi på ett mer holistiskt vis. Om vi jämför med till exempel en bil, så kanske det krävs 10 000 delar för att göra en växellåda. Jag vill på samma vis förstå hur innehållsförteckningen för till exempel en njure eller en lever ser ut, säger Mathias Uhlén.

Alla celler är överraskande lika

En av de insikter som har vuxit fram genom proteinatlasprojektet är att majoriteten av alla kroppens proteiner är närvarande i alla celler.

– När jag började det här projektet för tio år sedan trodde jag att de proteiner som till exempel finns i hjärtat skulle skilja sig från de som finns i hjärnan. Men det som blir allt mer uppenbart är att få proteiner, bara cirka 10 procent, är vävnadsspecifika. Dessa är mer ett undantag än en regel. Över hälften av alla proteiner uttrycks överallt i kroppen, säger Mathias Uhlén.

Han menar att med facit på hand, kanske detta hade gått att förutspå. Väldigt många av de gener som vi bär på, finns också i mycket mer primitiva organismer som till exempel bananflugor eller jästceller. Alla celler, oavsett organism, använder besläktade gener för att till exempel generera energi eller reparera sin arvsmassa.
Dessa nödvändiga gener kallas för »housekeeping genes«. De står för rutinunderhållet.

Den här insikten, att kroppens celler är mer lika än olika, spelar stor roll för utvecklingen av nya läkemedel.

– Det här får stora konsekvenser. Om man utvecklar en medicin mot ett protein som är inblandad i njursjukdom, kanske dessa proteiner också finns i hjärnan. Det kan ge allvarliga biverkningar, säger Mathias Uhlén.

Detta förklarar också varför så många av våra nuvarande läkemedel ger biverkningar.

”Wallenberg Scholar är den finaste utnämningen som man kan få som forskare i Sverige. Det visar att det man gör är uppskattat bland kollegor. Det ger mig också en möjlighet att fortsätta ta fram kunskap kring människans biologi och sjukdomar. Jag vill omvandla alla data i proteinatlasprojektet till kunskap.”

Vill undersöka vad som skiljer friskt från sjukt

Genom sina stora kartläggningar hoppas dock Mathias Uhlén kunna hitta proteiner som både är sjukdomsspecifika och organspecifika.

Förutom att ta fram en innehållsförteckning för olika viktiga organ vill han ta fram innehållsförteckningen för olika sjukdomstillstånd.

– Jag vill till exempel förstå hur en njure fungerar både under normala förhållanden och när det sker förändringar. Alla läkemedel är riktade mot proteiner i kroppen. Att förstå vilka proteiner som är inblandade vid sjukdom, är att förstå läkemedelsutvecklingen i framtiden, säger Mathias Uhlén.

Ett annat framtida mål är att hitta proteiner som kan skvallra om att en sjukdom är på väg att utvecklas.

– Min dröm är att man ska ta ett blodprov en gång om året och att man med hjälp av detta kan upptäcka en sjukdom långt innan den bryter ut. Det är många sjukdomar som skulle vara bra att upptäcka innan symptomen kommer. Om du till exempel hittar vissa cancerformer tidigt, har du 90 procents chans att överleva. Hittar du dem sent har du 10 procents chans. Genom att diagnostisera sjukdomarna i ett tidigare stadium kan man alltså gå från 10 procents överlevnad till 90 procents, utan att behöva ta fram några nya läkemedel, säger Mathias Uhlén.

Forskning är det bästa som finns

Vid sidan av sin professorstjänst på KTH, har Mathias Uhlén en tjugoprocentig professur vid Danmarks Tekniske Universitet i Köpenhamn.

Dessutom leder han arbetet vid det nybyggda Science for Life Laboratory i Solna. 350 forskare har fyllt den stora runda byggnaden och nu står en lika stor byggnad klar att fyllas av lika många forskare. Detta tar mycket tid.

– Men att bli utnämnd till Wallenberg Scholar gör det möjligt för mig att fortsätta göra det jag älskar. Ju äldre jag blir, desto mer förtjust blir jag i forskningsprocessen, säger Mathias Uhlén.

Text Ann Fernholm
Bild Magnus Bergström