Ulf Landegren – Avancerade detektionstekniker för genomik, proteomik och klinisk medicin

Framsteg inom grundläggande biologi både motiverar och möjliggör utveckling av nya forskningsredskap och nya diagnostiska tekniker. Ett övergripande syfte med arbetet i vår forskningsgrupp är att konstruera molekylära redskap som kan utnyttja den snabbt framväxande kunskapen om människans molekylära bas. Avsikten är att göra det möjligt att undersöka molekylära förhållanden med stor detaljrikedom hos stora antal individer. Vi gör våra metoder brett tillgängliga, bland annat via företag som vi spinner ut från vårt eget lab.

Tekniker med bred användning

Vårt lab har lett utvecklingen av en rad molekylära tekniker som kommit att få bred användning. Centrala bland dessa grundtekniker är hänglåsprober (padlock probes) och proximitetstester (proximity assays) av olika slag. Genom åren har mina studenter och jag varierat dessa och några andra koncept för att möta olika typer av analytiska utmaningar.

I all korthet används hänglåsprober för analys av nukleinsyresekvenser medan proximitetsteknikerna lämpar sig för studier av proteiner. Våra metoder har det gemensamt att de erbjuder hög specificitet samt en möjlighet att samtidigt undersöka stora antal målmolekyler. Vi utformar ofta reaktioner så att de ger upphov till korta DNA-cirklar som kan detekteras mycket effektivt i lokaliserad form genom rullande-cirkel amplifikationsreaktioner.

Molekylära maskiner

Man kan säga att de prober vi utvecklar utgör molekylära maskiner med komponenter som garanterar att rätt molekyler detekteras via avancerade affinitetsreaktioner, samt enzymatiska komponenter som hjälper till att öka specificiteten och att signalera att proberna verkligen har funnit sina målmolekyler.

De olika molekylära verktygen vi utvecklar tillämpas av oss själva och av en mängd andra forskare inom akademi och industri för att bättre förstå vanliga folksjukdomar såväl som vid grundbiologiska frågeställningar, och för att t ex undersöka molekylära hållpunkter för insjuknande eller svar på läkemedelsbehandling.

Flera företag har utvecklats från labbet

Som nämnts är vi måna om att framgångsrika tekniker verkligen får bred spridning. Vi skyddar regelbundet framsteg i form av hittills mer än 50 patent och patentansökningar. Vi har licensierat ett antal uppfinningar till ledande internationella biotechföretag, och vi har själva spunnit ut omkring tio företag, inklusive Olink Proteomics, Navinci Diagnostics, Rarity Bioscience, Readily och SampleFacts. Totalt arbetar uppskattningsvis 1000 personer i företag som har sina rötter i vårt lab.

Några nyliga och pågående projekt i vårt lab:

In situ proximitetsligeringstester används i multiplexad form för att avbilda läkemedelseffekter på cellsignaleringsvägar i tumörceller. Testerna kan kombineras med mätningar av huruvida läkemedel binder sina avsedda målmolekyler eller andra mål.
Den högspecifika superRCA tekniken används för digital detektion i olika sammanhang, både för uppföljning av tumörpatienter och för infektionsdiagnostik.
Proximitetstekniken anpassas fortlöpande för högspecifika och -känsliga analyser av plasmaproteiner i flera olika, kliniskt relevanta utföranden, med sikte på tidigdiagnostik av sjukdomar.
Patientspecifika antikroppsreaktiviteter är av stor diagnostisk betydelse vid t ex autoimmunitet och infektionssjukdomar, och vi utvecklar testformat som medger studier av stora antal reaktiviteter i omfattande populationer.
De nya och effektiva molekylära analysteknikerna motiverar insamling av konsekutiva prover från mycket stora antal individer för att säkra provtillgång från olika tidpunkter före kliniskt insjuknande. För att möta detta behov utvecklar vi en teknik där individer själva från ett fingerstick kan samla in separerade cell- och plasmaprover för förvaring i intorkat skick.