Gynnsamt samarbete ska ge nya diagnosmetoder

Mats Nilsson, forskare i molekylärgenetik, och Maria Strömme, professor i nanoteknologi, har slagit sina kloka huvuden ihop för att utveckla ett helt nytt sätt att diagnostisera sjukdomar.
Projektet ”sensitive molecular nanodiagnostics” har nyligen fått 25 miljoner kronor från Wallenbergsstiftelsen. Dessutom har forskarna ett anslag från Vetenskapsrådet, som sammanlagt kan bli upp till tio miljoner kronor.
När jag träffar Mats Nilsson och Maria Strömme på Rudbecklaboratoriet verkar de mycket glada över finansieringen, samtidigt som de inser att de har en lång väg att vandra innan visionen blir verklighet.
- Vi har högt ställda mål, säger Mats Nilsson, så med tanke på det kommer pengarna bara att räcka en bit på vägen. Inom industrin kostar ett sådant här projekt minst 100 miljoner kronor.

Utveckla teknologin
Tanken är att forskarna ska utveckla teknologin så långt det är möjligt under de närmaste fem åren och ta fram en prototyp.
- Redan från början har vi patentskyddat forskningsresultaten, så att vi kan fullgöra vår tredje uppgift och se till att resultaten kommer samhället till del, säger Maria Strömme.
Visionen är att en småbarnsförälder med snoriga barn, själv ska kunna ta reda på om förkylningen orsakas av ett virus, eller om det är en bakterieinfektion som kräver behandling med antibiotika.
- De flesta av dem som söker primärvården gör det på grund av infektioner, särskilt de som har barn i infektionskänslig ålder. Dessutom vet vi att det skrivs ut alldeles för mycket antibiotika, säger Mats Nilsson.
Samma metod kan också användas för att mäta att behandlingen har en effekt, t ex att antibiotikan verkar.
- Vi vill gå mot en samhällsutveckling där den enskilda individen har mer kontroll över sin egen hälsosituation, säger Maria Strömme.

Snabba och billiga tester
Snabba och billiga tester är alltså målet – och det kan bli möjligt tack vare forskning från två olika håll. Å ena sidan Mats Nilsson, som har upptäckt ett sätt att detektera biomolekyler (t ex virus eller bakterier). Vid igenkänning av biomolekylen bildas så kallade DNA-ringar, som förökar sig tills det blir hela nystan.
Å andra sidan Maria Strömme, som forskar kring små, magnetiska nanopartiklar som dessa ”DNA-nystan” kan fästa vid (se faktarutan).
- Styrkan med den här detekteringstekniken är miniatyriseringen av utläsningstekniken. Det krävs egentligen bara att en prob fäster vid en nanopartikel för att det ska ge utslag. Det är därför det går så fort, säger Mats Nilsson.
Som det är nu sker experimenten med en stor och dyr apparat, men i framtiden ska det vara små enkla dosor som är lätta att hantera. De ska kunna användas både för avancerade diagnoser på sjukhus, på vårdcentraler och i hemmen – kanske också användas i tredje världen.
- Vi har stora utmaningar att ta itu med – både själva avläsningen och den molekylära igenkänningen. Det är mycket som ska optimeras längs hela kedjan. Vi siktar högt så får vi se vart vi landar, säger Maria Strömme.

Arbetar nära patienterna
För att nå målet arbetar de multivetenskapligt längs hela linjen. Jonas Blomberg, professor i klinisk virologi, är den som arbetar nära patienterna. Han säkerställer att forskarna letar efter rätt saker, att de använder rätt prober och rätt analyser.
I andra ändan finns Peter Svedlindh, professor i fasta tillståndets fysik, som forskar om magnetism och har en gedigen kunskap om hur magnetiska nanopartiklar beter sig.
- Alla kompetenser krävs, från ax till limpa. Vi vill etablera principen och utveckla hela teknologin för det här – både på den biomolekylära sidan och den tekniska sidan, säger Mats Nilsson.
Han har fått ut mycket av att samarbeta med andra vetenskapliga discipliner, även om han erkänner att det fanns ett visst motstånd i början.
- Vi har olika traditioner och i början var det svårt bara att förstå vad Maria talade om, säger han och skrattar.
Maria Strömme håller med om att det ibland märks att de har olika ämnesbakgrund.
- Det är roligt att få förklara sitt ämnesområde för någon som är högutbildad i ett annat ämne, man får verkligen tänka till. Det är jättekul att använda egna metoder för att lösa problem i andra discipliner.

Cyklar mellan labben
Doktoranderna inom projektet står i tät kontakt med varandra. De cyklar mellan Ångströmlaboratoriet och Rudbecklaboratoriet för att hämta prover eller göra experiment. Maria Strömme hittar ofta doktorander från olika håll tillsammans i labbet.
- Det här är ett unikt tillfälle för doktoranderna att arbeta tvärvetenskapligt. Doktoranderna hos oss får lära sig molekylära metoder, och Mats doktorander får lära sig nanoteknologi.
- Sådana här erfarenheter behövs inom svensk industri. Vi måste lära oss att prata över disciplingränserna, säger Mats Nilsson

FAKTA/Så här går det till:
För att hitta en viss biomolekyl (t ex ett virus eller en bakterie) används en prob, d vs en viss DNA-molekyl eller antikropp.
Vid igenkänning av en biomolekyl bildas en DNA-cirkel som sedan kopieras och kopieras tills stora ”nystan” bildas. Om den rullande cirkeln har skapats så vet man att viruset eller bakterien man söker finns i provet.
Dessa nystan kan i sin tur fästas vid små, små magnetiska nanopartiklar. Dessa nanopartiklar vibrerar på ett visst sätt, och det märks på nanopartikelns rörelser om proben har fästs vid den.
Nanopartiklarna som används är mellan 40 och 250 nanometer stora och ett nystan är ungefär en mikrometer, eller 1000 nanometer, stort. Det är alltså som en enorm geleklump som fäster vid partikeln, samma nystan kan också fästa vid flera partiklar.
Testerna kan göras multiplexa. I ett och samma prov kan man använda flera nanopartiklar i olika storlek, och olika prober, för att mäta hur mycket som finns av olika biomolekyler, t ex: Hur mycket virus och hur mycket bakterier finns det?