Visa textversion av podden
Textversion
Tove Smeds: Vi har tidigare här i podden ”Vetenskap och hälsa” talat om genteknik och hur man med hjälp av nya verktyg, som till exempel gensaxen Crispr, kan gå in och rätta till fel i generna, fel som orsakar sjukdom. Idag ska vi fokusera mer på hur man går tillväga när man gör detta. Och då tala framförallt om hur forskare specialdesignar virus som kan hjälpa oss att få gensaxen och andra behandlingar till rätt plats i kroppen. Därför samtalar vi den här gången med Tomas Björklund, forskare vid Lunds universitet. Eftersom vi är mitt i pandemin kan vi inte ses i vår studio men vi spelar in på varsina kontor och hoppas att tekniken inte ställer till med trassel. Välkommen till podden, Tomas!
Tomas Björklund: Tack så mycket!
Tove Smeds: Du forskar om molekylär neuromodulering. Det kan låta lite krångligt. Vad brukar du svara på frågan om vad du arbetar med?
Tomas Björklund: Man kan säga att vi bygger en biologisk fjärrkontroll till hjärnan, det är det som vi brukar sammanfatta det med. Det kan låta lite läskigt att vi utifrån kan styra någons hjärna men det är egentligen det vi vill göra. Att kunna rätta till fel som gör att vissa nervceller inte är så aktiva som de skulle vara eller de kanske till och med har dött. Vid Parkinsons sjukdom är detta kanske som mest tydligt när man förlorar en specifik form av nervceller, de som producerar dopamin. Vad vi gör är då helt enkelt att ersätta de nervcellerna. Antingen låta andra nervceller få samma funktion eller skapa nya nervceller. Allt detta kan man göra med just virus. Tove Smeds: Fjärrkontroll till hjärnan kan ju låta som någon försöker ta över kontrollen. Men i det här fallet är det personen som ska återfå kontrollen till sin hjärna, om jag tolkar dig rätt?
Tomas Björklund: Precis. Så då är det att antingen styra det med ett litet läkemedel från utsidan eller att kroppen själv styr de här nervcellerna.
Tove Smeds: Innan vi går in på det här med virus som transportmedel, vad är det som krävs för att man ska kunna behandla en genetiskt orsakad sjukdom?
Tomas Björklund: Det viktigaste är att man förstår sig på sjukdomen, att veta varför vi får sjukdomen. Är den samma hos alla patienter? Om den inte är det finns det någon gemensam nämnare hos tillräckligt många patienter så att det går att skapa ett läkemedel?
Tove Smeds: Det är ofta det senare som är svårast. En sjukdom kan ha väldigt många orsaker även om den manifesteras på samma sätt på utsidan. Och för att forskarna ska kunna behandla sjukdomen med hjälp av ett virus så behöver de kunna angripa själva orsaken, inte symptomen.
Tomas Björklund: Vi måste gå till botten med varje sjukdom, inse vilken förändring är det som har skett och kan vi behandla just den här förändringen.
Tove Smeds: Nästa utmaning är att man behöver behandla i rätt tid. Många sjukdomar upptäcks sent, för sent. Tomas Björklund nämner Parkinsons sjukdom som exempel som ofta upptäcks 10–15 år efter det att sjukdomen börjat.
Tomas Björklund: Men vår hjärna har en sådan enorm reservkapacitet att du inte behöver ha några symptom den första tiden. Du kan faktiskt förlora nästan hälften av alla de nervceller som producerar dopamin, utan att du får något enda symtom. Vi kommer in väldigt sent i bilden, ofta när det gäller behandlingar, så det är den andra delen. Kan vi behandla en sjukdom, helst innan den börjar, men om vi inte kan det – i tid så vi kan rädda tillräckligt många nervceller eller reparera en skada som har skett.
Tove Smeds: Och där har ju Crispr öppnat upp för helt andra möjligheter, som exempelvis genom att laga gener genom att byta ut enstaka bokstäver eller att stänga av gener som ger upphov till sjukdom. Om du som lyssnar vill lära dig ännu mer om detta och hur det fungerar så kan jag rekommendera att du lyssna på vår podd ”Genvägar till bättre hälsa”, där vi reder ut det här ännu mer. Men i korthet, det här med Crispr är något forskarna faktiskt lärt sig från bakterier och den är en del av deras immunförsvar. Kan du berätta mer om det, Tomas?
Tomas Björklund: Ja, jag tycker det här är fascinerande för det är det senaste i en väldigt lång rad av upptäckter som vi faktiskt lärt oss av naturen. Om man går tillbaka till den första så är det naturläkemedel vi har haft, att man ser att vissa växter har en positiv effekt och sen kan man lära sig från de här. Om vi tar johannesört, vad det är för någonting som fungerar bra där och sen så lär man sig till nya behandlingar. Samma sak när det gäller virus, vi har lärt oss hur virus fungerar och genom dem så skapar vi nya verktyg. Och Crispr/cas9 har varit på precis samma sätt, men de har mycket kortare historia. Bara för 15 år sedan hade vi ingen alls idé om att bakterier hade ett eget immunförsvar. Ett immunförsvar är något vi använder för att skydda oss själva från bakterier. Men bakterier har också fiender, och de fiender som bakterier har är också virus, men det är någonting som kallas bakteriofager. Bakterier har inte samma fiender som vi har när det gäller virus, så coronavirus kan inte smitta en bakterie utan det är speciella virus som just de måste skydda sig mot. Men bakterier har en utmaning i det. Bakterien kan inte ha speciella celler som är immunförsvarsceller för hela organismen är en enda cell. Så där måste bakterien jobba annorlunda än vad vårt immunförsvar gör.
Tove Smeds: Det finns ett annat problem för bakterien. Dess arvsmassa simmar runt fritt inuti cellen. Våra celler har skyddat sin arvsmassa i en cellkärna men i en bakterie så ligger allt fritt, huller om buller.
Tomas Björklund: Vad bakterien har utvecklat är ett helt unikt sätt att skapa minne av vilka virus den har utsatts för tidigare och hur den kan skydda sig mot de här virusen. Och det är det systemet som vi idag kallar för Crispr/cas9. Vad systemet går ut på egentligen är att vid första virusinfektion så har bakterien skapat ett speciellt protein som kan klippa sönder viruset. Så det klipper upp det i små beståndsdelar och framför allt arvsmassan hos viruset. Och arvsmassan är den genetiska koden, det är det som beskriver för oss hur allting är uppbyggt, vad som blir till olika protein och vad som ska byggas ihop till organismen själv. Detta kan vara ett virus, detta kan vara en bakterie eller det kan vara den mänskliga kroppen. Så den här genetiska koden är unik, inte bara för varje bakterie utan också för varje sådant här virus som infekterar dem.
Tove Smeds: Bakterien klipper alltså sönder det i små men tillräckligt informativa bitar. Bitarna är tillräckligt långa för att vara unika för varje virus men samtidigt tillräckligt korta för att inte ta för mycket plats i bakteriens arvsmassa. Det blir som små, små streckkoder som unikt beskriver varje virus och som bakterien sedan sparar i sin egen arvsmassa.
Tomas Björklund: Och fördelen med att lägga in dem i sin arvsmassa är att när bakterien delas så för det här med sig minnet till dotterbakterierna. Bakterier delar sig flera gånger per dygn och därmed skapas miljarder över bara ett par dagar. De kan skapa ett minne i nästan hela sin population där alla kommer ihåg samma virusinfektion trots att det bara är en enda bakterie som har blivit infekterad av det här viruset. Det som sedan händer är att när ett nytt virus kommer in i kroppen kan bakterien jämföra det virusets arvsmassa med de minnen som det har i sin egen arvsmassa och finns de här i där så skapas det en väldigt effektiv försvarsmekanism som kan klippa sönder viruset igen. Så det som är själva grunden till allt detta är bakteriens immunförsvar.
Tove Smeds: Och detta är viktigt för oss människor. Faktum är att Nobelpriset i medicin eller fysiologi i fjol handlade om just det här. Vi vill ju ofta bekämpa bakterier, inte hjälpa dem att klara av sina fiender. Jennifer A. Doudna och Emmanuelle Charpentier fick inte priset för att de upptäckte bakteriernas immunförsvar, det var känt sedan tidigare. Istället handlade det om den smarta förflyttningen av den tekniken som bakterien använder sig av till våra mänskliga celler.
Tomas Björklund: De insåg att man kunde ta hela mekanismen för att jämföra de här små snuttarna arvsmassa mot fiender och klippa sönder dem. Den mekanismen kunde de förändra så vi kan styra vilken snutt man jämför med och det här Cas9-proteinet kan klippa sönder vår arvsmassa. Det är det som öppnar upp så ofantligt nya och kraftfulla möjligheter.
Tove Smeds: Är det här något som alla bakterier har eller är det vissa arter som använder sig av gensaxarna?
Tomas Björklund: Det som är fascinerande är att det ser ut som nästan alla bakterier har det och att det ser ut på olika sätt i olika bakterier. Så det har öppnat upp en helt ny vetenskap där man kan sekvensera arvsmassan från alla olika bakteriestammar och skapa databaser av det. Och se hur det ser ut i olika bakterier. Då ser man att många är väldigt olika och flera har väldigt unika och kraftfulla egna möjligheter. Det finns många detaljer i detta men det har öppnat upp för att kunna ha ett system som är mycket mindre så att de får plats i våra virus. Det är något vi kan komma tillbaka lite senare men virus har en begränsad plats i sig så man måste ha ett väldigt kompakt system och det finns speciella bakterier som kan göra det. Andra bakterier har protein som gör att man kan ändra en enda bokstav i vår genetiska kod istället för att klippa sönder den. En tredje kan egentligen förändra det här steget från arvsmassa till protein som man kallar för mRNA. De kan förändra dem utan att förändra vår arvsmassa, vår genetiska kod. Och det har sin stora fördel för då nedärvs inte den här förändringen. Det är en av de stora etiska frågeställningarna, om vi förändrar för att behandla en individ: vad händer om den personen sen har barn? Kommer det här att föras vidare till barnen? Kommer detta förändra hela vårt sätt att se på nedärvdhet och kommer det kunna få konsekvenser i framtiden? Förändrar man bara på det som ligger mellan den genetiska koden och protein så skulle man kunna undvika sådana tekniker. Det finns väldigt mycket mer att lära oss av bakteriologin. Ju mer vi letar på udda ställen, djupt i havsbotten eller i isar och gamla bakterier, desto mer sådana här saker kan vi hitta.
Tove Smeds: Okej, så bakterier minns vilka virus som de blivit smittade av och den kunskapen sedan överförs till nästa generation av bebisbakterier, om man kan kalla det så. Fungerar det liknande för oss människor? Finns det minnen i vårt DNA från förr?
Tomas Björklund: Ja, det gör verkligen! Det finns två olika sätt som vi studerar det här på. Det ena kallas för epigenetik och det är ett sätt där arvsmassan markeras på ett väldigt speciellt sätt. För vi har många gener som används ibland. Det tydligaste exemplet i kroppen är hos en kvinna som har två x-kromosomer. Det en cell behöver är bara en x-kromosom och den andra ska faktiskt vara inaktiv, för har man för mycket av x-kromosomer så får man problem. Vad kroppen gör då är att den väljer vilken av de två som ska vara aktiv och släcker ner hela den andra och detta kallas då epigenetik när den kromosomen blir nedstängd. Men det måste inte ske på en hel kromosom utan det kan ske på gennivåer också, säg att den här genen behöver inte jag just nu. Det tydligaste exemplet är på hur mycket mat och energi vi får. Växer vi upp under väldigt undernärda situationer så behöver vi vissa typer av gener som vi i västvärlden som får alldeles för mycket mat inte behöver. Då kan vår arvsmassa styra in det ena eller det andra. Det som är fascinerande med detta är att det också ärvs av våra barn så att detta fingeravtryck på vår arvsmassa glider vidare till dem så att de kommer ha ett minne av hur deras föräldrar växte upp och vilka situationen de levde under. Så det är en typ av minne som kan ärvas. Detta minne är inte för evigt utan när de barnen växer upp under andra situationer så kommer det här minnet att släckas ut. Ett annat minne som dock finns där över tusentals och hundratusentals år är minnet av vilka virus vi har blivit infekterade av. Så då har vi ett minne där vissa virus har en möjlighet att föra in hela sin arvsmassa i vårt genom. Så då ligger det virus som har all förmåga att återskapa sig själva och sprida sig vidare. Så det är ett annat typ av minne som våra celler också har.
Tove Smeds: Nu kommer vi till en viktig del som forskarvärlden arbetar på att lösa, leveransen av Crispr in i våra celler. För vi har ju inte det här systemet i vårt immunförsvar som bakterierna har. När det gäller att behandla vissa blodsjukdomar så är det mindre komplicerat även om det inte är lätt. Men en stor fördel med blod är nämligen att vi kan odla blodceller på labb, i så kallade petriskålar. En blodcell kan överleva även om den är uttagen ur kroppen.
Tomas Björklund: Det är inte alla celler som kan det. Vi är duktiga på att transplantera organ, men det kan vi bara för att organen då ligger i vila medan de är utanför kroppen, de lever egentligen inte under den tiden. Men blodceller kan faktiskt leva utanför kroppen, framför allt de celler som vi kallar stamceller. Stamceller är de som kan bli till vad som helst som de vill. Vi har två typer av stamceller, de stamceller som kan bli allting i kroppen och sen har vi blodstamceller som kan bli allting i blodet. De är lite mer specialiserade men de kan fortfarande bli i stort sett vad som helst i blodet. Och detta ger oss fantastiska möjligheter för att behandla med Crispr/Cas9 för kan vi odla en cell i en petriskål så kan vi utföra tusentals experiment samtidigt där. Man kan behandla alla de här cellerna men plocka ut de som har blivit korrigerade. En av de stora utmaningarna med här Crispsystemet är att trots att det är väldigt exakt så har det också möjlighet att läsa fel, så ibland läser det fel och klipper på fel ställen. Det sker med en väldigt liten frekvens men vår arvsmassa är ju oändligt stor för att sådant här litet protein. Naturligtvis finns möjligheten att den klipper inte bara där den ska utan också någon annanstans. I blodet ger det oss möjligheten att tillföra det här Crispr/Cas9-systemet, se vilka celler som har blivit korrigerade med det vi vill behandla och sedan se att bara det har blivit korrigerat. Sen kan man odla upp dem så att de blir tillräckligt många att föra tillbaka in i kroppen. Det underlättar väldigt mycket. Det andra sättet är att vi då kan tillföra Crispr/Cas9 med egentligen ett sätt som är att tillföra diskmedel, kan man säga. Så om du tillför diskmedel och blandar det med Crispr/Cas9-systemet så skapas små fettdroppar och de fettdropparna kan du tillföra till en cell och de tar upp det. Det är ett väldigt effektivt, billigt sätt men det fungerar bara när en cell lever i en cellkultur, i kroppen behöver vi virus och då blir allting lite mer komplicerat.
Tove Smeds: Det finns andra delar av kroppen som är svårare att nå, hjärnan till exempel. Den är omgiven av blod-hjärnbarriären som skyddar hjärnan och som är svår att ta sig igenom. Men i Tomas forskargrupp så finns det tankar på hur man ska kunna komma åt även hjärnans sjukdomar.
Tomas Björklund: Det är ett ställe där forskningen nu är väldigt aktiv för det finns en enorm potential med Crisp/Cas9-systemet i hjärnan just för att vi har många sjukdomar som är orsakade av genetiska förändringar och naturligtvis kan vi inte tillsätta nya nervceller så effektivt utan vi behöver rädda de vi har där. Där är virus vår stora räddare i nöden, kan man säga. Där går vi också tillbaka och tittar på vad kan vi lära oss av naturen. Och där får vi titta på det som är de räligaste (skånska, betyder ung. hemska) sjukdomarna, de som drabbar vårt centrala nervsystem på grund av virus. Ett av de virus som många känner till är rabies. Vid rabies sker smitta ofta genom bett, att du blir biten någonstans på kroppen. Viruset förs in via det här bettet, om det är från hund eller fladdermus, så förs det in i blodomloppet. Men det stannar inte i blodomloppet utan det tas upp av de nervceller som vi har som kontrollerar vår rörelse och kontrollerar vår känsel. I de nervceller förs viruset in till det centrala nervsystemet och in till hjärnan.
Tove Smeds: Genom att transporteras inuti nervcellerna så undviker de det skyddet vi har, blod-hjärnbarriären, som har så viktiga funktioner för att skydda hjärnan från virus och andra substanser.
Tomas Björklund: Genom att titta på de här virusen och inspireras av dem så kan vi bygga egna virus som har den typen av teknik men som samtidigt är ofarliga och som vi kan behandla sjukdomar med.
Tove Smeds: Men du Thomas virus är ju jättesmått, det här måste vara väldigt komplicerat.
Tomas Björklund: Ja, det är det verkligen, man får säga att det bygger på många tiotals år av grundforskning för att kunna göra det här. Vi bygger det med hjälp av bakterier igen, bakterier kan odla små delar av arvsmassan som vi intresserade av. För vi in dem i bakterier så skapar de miljardtals kopior av det, för som du säger, varje litet virus är så litet att vi inte kan klippa och klistra i det men skapar vi miljardtals kopior av det så kan vi börja klippa och klistra. Det första steget är att vi lär oss att återskapa virus. För varje nytt virus, om vi tar hiv-viruset som man började titta på, så var det det första steget att lära sig hur man kan få det här viruset att återskapas i en cellkultur på ett säkert sätt. För vi kan inte låta människor ha de här virusen och klippa och klistra in dem utan vi måste kunna odla dem. Det gör vi med hjälp av speciella mänskliga cellinjer, som vi kallar dem för, som är celler som har ett evigt liv. De cellerna är en form av cancerceller så att de kan hela tiden föröka sig och leva. Så de börjar vi med och där i kan vi odla de här virusen. Så det är det första steget, att man ser till att viruset kan återskapas och föröka sig där i på ett säkert sätt och sedan kan vi börja klippa och klistra med hjälp av bakterier. Det sista steget idag är egentligen artificiell intelligens som vi baserar väldigt mycket på. Den genetiska koden ger oss i stort sett oändliga möjligheter. Att bara förändra det lilla viruset som vi har som är 20 nanometer stort, alla möjliga kombinationer på det viruset är mer än alla atomer på jorden. Där behöver vi den moderna beräkningskraften med stora stordatorsystem där vi lär oss av allting som naturen redan har gjort jobbet åt oss. Så det finns där ute genom att titta på naturliga variationer och sen så kan vi skapa nya varianter i vårt labb.
Tove Smeds: Okej, så virus har den här oönskade förmågan att ta sig in i våra celler som ni tänker utnyttja. Och där är cellernas receptorer, de här dockningsstationerna som virus landar på viktiga. Berätta!
Tomas Björklund: Jo, så det är så att kroppen återanvänder väldigt många olika saker och det gör ju virus också så att ett virus behöver kunna komma in i en cell och då använder de just de här ytmolekylerna eller receptorerna som sitter på cellytan. Ett exempel på det är hur nervceller kommunicerar. De flesta har nog hört att en nervcell har en elektrisk signal i sig själv och sen frisätter de signalsubstanser och signalsubstanserna är en kemisk molekyl som kan ge oss till exempel belöning som är i formen av dopamin eller glutamat som hjälper oss att utföra rörelser till exempel.
Tove Smeds: Så när signalsubstansen frisätts från en nervcell måste den tas emot av en ny nervcell, vilket görs via receptorer.
Tomas Björklund: Då sitter speciella molekyler som just är förfinade för att bara känna igen om det finns dopamin här ute som flyter runt. Och gör det så skapas en ny elektrisk signal i den nervcellen och då fortsätter signalen vidare i hjärnan. Så det är en typ av receptor. De här finns för alla olika typer, det finns för hur mycket socker vi har i blodet, hur många andra celler som finns i närheten. De flesta receptorer, för att inte säga alla, har en funktion i kroppen. Sen så återanvänds de av virus. Virus har lärt sig under evolutionen att den celltypen som den vill infektera den uttrycker den här receptorn. Och då kan de förfina sig själva till att binda till just den receptorn som sedan tas in. Alla virus har minst en receptor men ofta har de flera och det kan göra livet lite mer komplicerat för oss som forskare.
Tove Smeds: Men du Tomas, under den här pågående pandemin så ser vi hur virus kan ställa till det, man får väldigt respekt för det. Hur ser ni till att det här inte blir farligt för människan?
Tomas Björklund: Det är ju verkligen det första steget man gör innan man gör någonting annat, det är att förstå sig på vad är det som är farligt med det här viruset. Vad är det som krävs för att viruset ska föröka sig? För det är inte bara det att man måste se till att det inte är farligt för någon, det får inte heller föröka sig och sprida sig okontrollerat. För vad vi inte vill är att ha ny behandling som behandlar en patient men sen sprids det till både deras avkomma och deras partner och så, det får absolut inte ske. Det är egentligen två saker vi attackerar först, det ena är förökningsprincipen, att se till att viruset aldrig någonsin kan föröka sig. Där är det lite som man tänker sig Monsanto när de jobbar med grödor, så ser de gärna till att deras grödor är sterila så att du kan plantera dem bara en gång och måste köpa nya från Monsanto. Vi jobbar på samma sätt när det gäller virus, att vi ser till att de kan skapas i våra cellkulturer men sedan aldrig någonsin förökas igen. Så de har en chans på sig att infektera en cell och sedan försvinner dem. På så sätt slår vi egentligen två flugor i en smäll. Vi ser till att viruset inte kan föröka sig och därmed inte spridas vidare till fler personer och det är själva förökningen hos virus som är det som skapar problem för oss. Att få en väldigt liten infektion av covid eller HIV eller så är inte den stora risken utan det är när de förökar sig vidare.
Tove Smeds: Tomas Björklund berättar att det finns fler användningsområden för virala vektorer men att man vill börja där vinsten är som störst.
Tomas Björklund: Med alla nya behandlingar så måste man sätta risken i proportion med hur mycket vi har att vinna med den. Så en ny teknik som den här, vi skulle kunna behandla färgblindhet med genterapi till exempel. Men där är det som vi kan vinna med det så pass mycket mindre än den potentiella risken att vi inte är beredda att göra det. Utan vi börjar den andra änden och ser var behovet är som störst. Där behovet är som absolut störst är oftast med nedärvda sjukdomar där barn föds med enzymbrist. Enzym är speciella protein som hjälper till att skapa olika typer av molekyler i kroppen och till exempel våra signalsubstanser, dopamin ett bra exempel på det. Det finns speciella sjukdomar som är väldigt ovanliga, som tur är, där barn föds utan möjligheten att skapa just dopamin och de barnen har det enormt svårt. De kan inte röra sig och deras mentala utveckling är väldigt långsam. Och det är en av de stora framgångssagorna inom genterapi, att vi kan skapa nya virus som har det här enzymet i sig eller koden, den genetiska koden, för det enzymet. Man kan behandla barnen tidigt i livet så att de kan återfå den här förmågan att skapa dopamin och serotonin och noradrenalin. Ett tydligt exempel där risken finns med den här nya behandlingen men vinsten är så fantastiskt stor. Det är värt att titta på de här patienterna när man har chansen att se videos för det är helt otroligt att se barn, i den åldern, vilken enorm skillnad genterapi kan göra.
Tove Smeds: Den behandlingen som Tomas Björklund nämner här har inte nått Sverige än.
Tomas Björklund: Vi har varit lite långsamma med genterapi, får man lov att säga, jämfört med de ledande länderna. Det är en resursfråga på ett sätt för att det är det dyrt att göra virus, det får man säga. De här behandlingarna kostar oftast inte bara en miljon utan kanske tre till fem miljoner per patient idag att behandla.
Tove Smeds: Vi talade tidigare här om rabiesvirus, ni använder något som kallas adenoassocierat virus. Vad är det för något?
Tomas Björklund: Adenovirus är ett förkylningsvirus. Det är någonting som man hittar på halsmandlarna vid förkylningar som därav har fått det namnet. När man började forska på adenovirus så såg man att, och då tittade vi på dem med elektronmikroskop där vi kan se varje molekyl för sig, så såg vi alla de här stora adenovirusen. Men sen också massa små virus kring och då trodde man att det här var smådelar av viruset som fallit sönder. Men sen ju mer man tittade på det så såg man att det var något helt annat. Det var en liten parasit som hängde på det här adenoviruset och det döptes till adenoassocierat virus. Det behöver ett värdvirus som hjälper det. Värdviruset, adenoviruset, det bidrar med alla de här mekanismerna som behövs för att det adenoassocierade viruset ska kunna föröka sig. Man kan säga att i evolutionen så är det adenoassocierade viruset högst upp, för att det använder sig av alla andra. Alla andra får göra det hårda jobbet för att det ska kunna föröka sig. Adenoviruset får stå för alla generna som behövs och våra celler får stå för hela utrustningen i övrigt, för att kunna skapa protein och föröka sig och det här viruset kan fokusera bara på vad det vill göra, det vill säga att föra in sin lilla arvsmassa, spridas vidare. Det är det som gör här virus så otroligt användbart.
Tove Smeds: Så vad är det då ni gör med det adenoassocierade viruset?
Tomas Björklund: Vad vi gör är just att skapa målsökande virus. Vi har ju virus idag som kan just infektera våra halsmandlar väldigt effektivt, vi har andra som är bra på att infekterar levern, det är ju typiskt för hepatitvirus, de går bara till vår lever. Men vi har väldigt få som är duktiga på att gå in i olika nervcellstyper, olika muskeltyper, olika celltyper i ögat. Det är det som vårt labb jobbar mest med, att försöka just skräddarsy virus så att de kan göra någonting helt annat än vad naturen har löst. Så att vi är lite mer ute på okända vatten i det som vi jobbar med för att där kan vi inte bara sno från naturen rakt av utan vi måste lära oss av naturen, lära oss hur kroppen själv gör det, det vill säga vilka receptorer uttrycker just en specifik nervcell. Sen så skräddarsyr vi viruset, bygger om det, designar, förfinar det just för att nå varje sådan här receptor. Så målet i slutet är egentligen att vi ska kunna ha ett piller eller en liten vätskedroppe som du kan antingen, helst kanske inhalera eller få via blodet, och den hittar själv, undviker immunförsvaret, ta sig över blod-hjärnbarriären, hittar rätt nervcell och för in just den genen som saknas där. Och detta är ju en lång process. Vi har hittat just sådana virus som kan infektera specifikt våra dopaminnervceller. De håller vi nu på att utveckla för att kunna bli till en ny behandling för Parkinsons sjukdom. Men de kan fortfarande inte gå över blod-hjärnbarriären, vi har andra som kan göra det. Vad man då måste göra är att göra ett litet hål i skallbenet och föra in en liten nål och föra in det här. Vi är fortfarande inte hela vägen på att kunna ha ett enda virus som gör allting men vi har komponenterna.
Tove Smeds: Regleringen av dopamin är ju ett problem vid Parkinsons sjukdom. Finns det andra sjukdomar ni undersöker där dopamin är involverat?
Tomas Björklund: Ja, det gör vi verkligen. Dopaminbrist finns som en typ av sjukdom men du kan också för mycket dopamin. Du kan ha för mycket dopamin på fel ställen i hjärnan och då kan du få problem med koncentrationssvårigheter. En av de här delarna som ligger bakom ADHD är en felreglering av dopaminet och hur de svarar i kroppen. Det är någonting där man kan tänka sig att liknande terapier kan hjälpa till men det är framför allt motoriken och belöningssystemet som vi tittar mest på. Där är det ju också att lära oss varför vi får sjukdomen, målet i framtiden är ju att vi ska kunna förhindra att patienten får Parkinsons sjukdomen men också hindra att de får Huntingtons sjukdom eller andra sjukdomar som är relaterade.
Tove Smeds: När det gäller hjärnans sjukdomar är det också en utmaning att förstå hur allt det här fungerar och det är svårt att forska på. Men kan man använda virus för att ta reda på mer om hur hjärnan fungerar?
Tomas Björklund: Ja, det gör vi verkligen. Vi har ett par väldigt spännande samarbeten där vi använder våra virus till att skapa olika celltyper i en petriskål, så hjärnan är ju komplicerad i det att allting fungerar i sitt sammanhang. Vi har nervceller som pratar med varandra men vi har också väldigt många stödjeceller och blodkärl som hjälper till att skapa vår hjärna. Så när man försöker odla nervceller i en platt skål så beter de sig inte som de ska, de överlever inte så länge som vi behöver och de kommunicerar inte på rätt sätt. Så vad vi kan göra idag vi att vi odlar små minihjärnor i petriskålar, små vad vi kallar för organoider. Genom att använda olika virus kan vi få stamceller att utvecklas till dopaminceller, vi kan få dem att utvecklas till stödjeceller och andra nervceller. Så då kan vi skapa egentligen små mänskliga mikrohjärnor. Jag vill inte ens kalla dem för minihjärnor för de är så otroligt enkla och små men de har iallafall flera av de här komponenterna som vi behöver. Så där kan vi studera hur sjukdomen skapas och också bromsa den. V har lärt oss otroligt mycket och målet med ett av våra projekt är att vi ska lära oss vilka gener som behövs för att skapa dopaminceller och på det sättet också kunna reparera hjärnan med hjälp av virus.
Tove Smeds: Vad hoppas du att det här ska leda till på sikt?
Tomas Björklund: Jag hoppas det gör att vi kan bli bättre på att skapa nya läkemedel snabbare. Idag så har vi väldigt breda läkemedel. Det är på ett sätt bra, att de kan göra många saker men på ett annat sätt väldigt komplicerat. Vi har en situation där vi ofta behandlas med mer och mer läkemedel över hela livet och flera av dem går bara ut på att minska biverkningar av andra läkemedel. Min förhoppning framöver är att vi med genterapi kan skräddarsy våra behandlingar så att de är aktiva under en kort tid, de försvinner bort när de har behandlat färdigt och de gör bara precis det vi vill att den ska göra.
Tove Smeds: Då får jag tacka dig Tomas Björklund för att du har varit med här i dagens podd. Du som lyssnar, om du blir sugen på att lära dig mer om Crispr, om virus eller om annan ny forskning som rör medicin och hälsa: kika in på vår webbtidning vetenskaphalsa.se. Där hittar du både nyheter och teman som är värda att botanisera bland. Tack så mycket för att du har lyssnat!
Vi har tidigare i podden Vetenskap och hälsa talat om genteknik och hur man med hjälp av nya verktyg som till exempel Crispr kan gå in och rätta till fel i generna, fel som orsakar sjukdom. I det här avsnittet fokuserar vi på hur man går till väga för att specialdesigna virus som kan hjälpa oss att få den här gensaxen – och andra behandlingar – till rätt plats i kroppen.
För genom att ”kidnappa” virus förmåga att infektera celler kan forskare designa om dem till transportsystem för behandlingar. Dessa kan användas vid sjukdomar där man med traditionella läkemedel har svårt att behandla, till exempel till hjärnans sjukdomar. Hur går det här till och hur tänker sig forskarna att det här kan hjälpa vid hjärnans sjukdomar? Det – och mer – tar vi upp med Tomas Björklund, forskare i molekylär neuromodulering, som forskar på ett förkylningsvirus som kallas adenoassocierat virus.
Intervju: Tove Smeds