Kalla krigets rester banar väg för het forskning
I kroppen sker ett ständigt utbyte av celler, men hur snabb denna förnyelse är i människan har länge varit okänt – det har inte funnits verktyg att studera detta. Kirsty Spalding har tillsammans med forskarkollegor utvecklat en ny metod, som gör det möjligt att bestämma åldern på celler och därigenom beräkna cellomsättningen.
Celler är enheter, som bygger upp vävnader och organ i kroppen. De dör och skadas hela tiden och därför måste kroppen bilda nya celler. Cellernas omsättning i olika vävnader och organ har främst studerats i djur, eftersom de metoder som används i den typen av forskning är skadliga för människor.
– Vi vet till exempel att det bildas nya nervceller hos möss, men det har inte funnits bevis för att detta även sker i människan.
Därför har Kirsty Spalding ägnat de senaste åren åt att fylla kunskapsgapet mellan resultat från djurförsök och vad som faktiskt sker i människor.
– Vi har utvecklat en metod, som kan användas för att studera cellomsättningen i människor och den baseras på radiokoldatering.
Kol-14 är en radioaktiv kolisotop. Fram till kalla kriget var nivåerna av kol-14 i atmosfären både låga och stabila, men provsprängningar av kärnvapen orsakade dramatiska höjningar av kol-14 i atmosfären. År 1963 avtog dock höjningarna eftersom Sovjetunionen och USA ingick ett provstoppsavtal, som förbjöd all testning av kärnvapen ovan jord. Sedan dess sjunker nivåerna av kol-14 i atmosfären, eftersom både djur och växter använder kol i livsnödvändiga processer. Kolatomer finns bland annat i DNA-molekyler, som produceras när celler bildas. Därför finns ett samband mellan andelen kol-14 i cellens DNA och nivåerna av kol-14 i atmosfären när cellen bildades.
– Med hjälp av matematiska beräkningar kan årtalet då en cell bildades bestämmas, och genom att veta cellernas ålder kan vi uppskatta hur ofta cellerna i en vävnad nybildas. Ett av de projekt jag är involverad i är att kartlägga cellomsättningen i alla människans organ.
Radiokoldatering är en etablerad metod inom arkeologin och det var kollegor till Kirsty som kom på idén att använda metoden för att bestämma åldern på biologiska material och celler – men Kirsty hittade pusselbiten som omvandlade idén till verklighet.
– Ett av problemen med metoden var att separera DNA från olika celltyper, speciellt i hjärnan.
DNA finns i en enhet i cellen som kallas cellkärnan. De celltyper som finns i hjärnan skiljer sig åt på många sätt – de har bland annat olika cellkärnor. Den kunskapen bidrog Kirsty med och idag är ett av de första stegen i metoden att sortera cellkärnorna och därefter rena fram DNA från dem.
Cellernas nybildning förklarar sjukdomar
Kirstys forskning ökar den grundläggande kunskapen om hur människor fungerar, men den har också medicinska tillämpningar. Det finns områden i hjärnan som har en mindre storlek hos deprimerade människor än hos friska. Det har genererat hypotesen att nybildningen av nervceller är en process, som skulle kunna vara ett mål för nya läkemedel mot psykiska sjukdomar. Problemet är att det tidigare inte har kunnat bekräftas att nervceller i människohjärnan kan nybildas.
– Vi har undersökt hjärnan hos avlidna människor med radiokoldatering, och vi vet nu att det sker en nybildning av nervceller i vissa områden, som bland annat har med känslor att göra.
Kirsty har också arbetat med fettvävnad och slagit hål på myten att endast barn och tonåringar kan bilda nya fettceller, men att vuxna inte kan det.
– Vi har visat att 10 % av fettcellerna dör varje år, och att lika många nybildas.
Fetma ökar risken för flera livshotande sjukdomar, och den bistra verkligheten är att majoriteten av dem som går ner i vikt inte kan bibehålla sin nya vikt. Därför är den nya kunskapen om fettcellernas omsättning intressant för framtida medicinska behandlingar av övervikt och fetma.
– Man skulle antingen kunna minska nybildningen, eller öka dödligheten hos fettcellerna.
Kärleken till New York ledde till Stockholm
Kirsty doktorerade inom neuroanatomi på University of Western Australia, men hon spenderade en hel del tid i USA, och hennes plan var att fortsätta sin forskarkarriär där. Efter sin disputation fick Kirsty ett stipendium avsett för forskning i ett valfritt land under ett år.
– Jag skulle till slut hamna i New York och därför valde jag att resa till något land i Europa.
På en konferens i Tyskland träffade Kirsty en forskare från Karolinska Institutet i Stockholm och de kom överens om att arbeta tillsammans.
– Jag tänkte stanna i Sverige i tio månader och det är åtta år sedan. Så jag kommer nog inte att flytta till USA.
Idag bygger Kirsty upp sin egen forskargrupp och hon handleder för närvarande en magisterstudent, är bihandledare för fyra doktorander och planerar att anställa en postdoktor och eventuellt en doktorand.
– Jag vill stanna i Sverige eftersom det finns bra forskningsmöjligheter här.
Simmar långlopp
Det är inte bara arbetet som håller kvar Kirsty i Sverige – hon upplever att svenskar har en särskild mentalitet och syn på livet som hon både uppskattar och delar.
– I Sverige är det naturligt att kombinera jobb med familj och intressen. Det är viktigt att göra ett bra arbete men det är också betydelsefullt att ta semester.
Därför arbetar Kirsty mycket under vissa perioder och är helt ledig under andra. Då åker hon gärna till Australien och det som lockar mest hos hemlandet är sol, värme och surfing.
– Vattensport är min stora passion, jag älskar att surfa och att simma i havet.
I Sverige blir det dock mest vattenaktiviteter i bassäng. Minst fyra gånger i veckan, ibland mer, träningssimmar Kirsty. Hennes önskan är att återigen kunna simma långloppet Rottnest Channel Swim som börjar på en av västra Australiens stränder och slutar på en ö, 24 km från fastlandet.
Text: Elisabet Vikeved