Wallenberg Academy Fellows

Zebrafiskar ger ny kunskap om ärftliga sjukdomar

Börjar den evolutionära kampen om vem som ska överleva redan bland könscellerna? Det är frågan som Simone Immler ska försöka besvara genom att studera zebrafiskar. Hennes forskning kan bidra till bättre kunskap om sjukdomar som beror på mutationer i könscellerna.

Simone Immler är född och uppvuxen i Schweiz. Innan hon kom till Sverige hann hon också med att bo och forska några år i England. Hon beskriver sig själv som optimistisk, nyfiken och passionerad. På Twitter presenterar hon sig också med att ha ”en omåttlig förkärlek för paradisfåglar”.

– Jag vet vad jag vill och jag har mål. Samtidigt är jag inte onödigt envis utan försöker hitta nya vägar när hinder dyker upp. Vid förändring och oförutsedda händelser försöker jag helt enkelt vara flexibel.

Just nu kanaliserar hon en stor del av sin nyfikenhet, passion och målmedvetenhet på sin forskning om könsceller och evolutionära orsaker och konsekvenser av sexuell fortplantning, könlig reproduktion.

"Anslaget gör det möjligt för mig att fortsätta min forskning, att tänka längre och djupare, och att genomföra det här fantastiskt roliga och spännande projektet. Nu har jag också möjlighet att anställa ytterligare några medarbetare. Jag har redan anställt en postdoktoral forskare och jag siktar också på att anställa ett par forskningsassistenter, bland annat en expert i bioinformatik."

Tidigt val av forskningsfokus

Simone Immlers intresse för könsceller och sexuell fortplantning började redan när hon gjorde sin masterutbildning i Italien. Intresset utvecklades under hennes tid som doktorand och då började hon också fundera på frågor som till exempel: Börjar den evolutionära kampen om vem som ska överleva redan bland könscellerna? Hur påverkar selektion på hanar hur spermier fungerar, och hur påverkar det i sin tur avkomman? Hur och när uppkommer mutationer i könscellernas genetiska material?

I tidigare forskning har man förutsatt att kroppsceller och könsceller är väl separerade från varandra och därmed inte heller påverkar varandra. Ny forskning pekar dock på att kroppsceller och könsceller faktiskt påverkar varandra på en mängd olika sätt, men fortfarande vet man väldigt lite om hur det här samspelet fungerar.

– Målet med min forskning är att utveckla en djupare kunskap om när och hur mutationer sker i könscellerna och om vissa regioner i könscellernas genom har en större benägenhet att mutera än andra regioner. Jag vill också förstå mer om hur kroppsceller och könsceller påverkar varandra, och om det är kroppsceller som mest påverkar könsceller eller om det är tvärtom.

Varför sexuell fortplantning?

Den grundläggande frågan som Simone Immler brottas med är varför sexuell fortplantning finns överhuvudtaget. Denna typ av fortplantning är nämligen mycket kostsam för individerna.

– Det finns många teorier och vi förstår en del av orsakerna, men vi har inte hela bilden. Därför funderar jag mycket på saker som: Vad är en individ? När börjar och slutar en individ? Är det verkligen individer som förökar sig eller är det egentligen cellerna? Och hur ser samspelet ut mellan de här nivåerna?

Simone Immler och hennes forskargrupp jobbar framför allt med zebrafiskar. De använder sig av klassiskt evolutionär experimentell design, matematisk modellering, genetisk manipulation, genomik och bioinformatik. En stor del av hennes forskning handlar också om epigenetik, det vill säga förändringar i genuttryck som är oberoende av förändringar i DNA-sekvensen.

– Det har länge varit känt att miljön i och omkring honan och äggcellen påverkar avkomman. På senare år har man också konstaterat att det inte bara är hannens genetik som påverkar avkomman, utan också miljön kring hannen och spermierna.

För att studera epigenetikens påverkan på könsceller och avkomma har Simone Immler till exempel stressat zebrafiskhannar genom att utsätta dem för konkurrens från andra hanar. Sedan har hon jämfört dessa stressade hannar med hannar som inte har stressats.

– I våra försök har vi sett att avkomman definitivt påverkas om zebrafiskhannar får simma ensamma med honor jämfört med om de har konkurrens av andra hannar.

Många svåra frågor och utmaningar

I Simone Immlers forskning ryms många svåra frågor och metodologiska utmaningar. Till exempel är det svårt att hitta mutationer i ett genom, och genetisk manipulation av könsceller och kroppsceller är också komplicerat.

– Men metodiken och tekniken går snabbt framåt. För fem år sedan kunde vi inte ens drömma om att göra det vi kan göra idag. Det vi förutsatt oss att göra kommer absolut att vara möjligt.

Forskningen kan bidra till bättre kunskap om åldrande och om sjukdomar som beror på mutationer i könscellerna.

– De senaste åren har det kommit flera studier som tyder på att vissa sjukdomar hos barn har ett samband med stigande ålder hos fadern. Troligtvis har det att göra med att mutationer i könsceller ackumuleras med stigande ålder.

Varför är den här forskningen kul?

– Det är ett relativt okänt vetenskapligt fält. Vi vet inte hur kroppsceller och könsceller påverkar varandra idag. Det handlar om att utforska nya vetenskapliga områden och att fundera på vad som är möjligt och vad som inte är möjligt. Det är en upptäcktsresa.

Text Anders Esselin
Bild Magnus Bergström