SSF-samarbete gav ny nervcell
När en forskare inom organisk elektronik slog sig ihop med en infektionsforskare ledde det till utvecklingen av en konstgjord nervcell. Agneta Richter-Dahlfors och Magnus Berggren fann varandra genom SSF och startade helt nytt forskningsområde.
Forskarna kallar den för en konstgjord nervcell. Det är en ledande plast som förser celler med biologiska substanser när strömmen kopplas på. Den stora fördelen är att systemet går att styra så att man vet exakt hur mycket substans som cellen fått ta emot och dessutom när detta sker. På sikt kan detta leda till nya sätt att behandla sjukdomar som epilepsi eller Parkinsons sjukdom. Resultaten presenterades nyligen i Nature Materials och de som står bakom dem är Agneta Richter-Dahlfors, professor i cellulär mikrobiologi vid Karolinska Institutet, och Magnus Berggren, professor i organisk elektronik vid Linköpings universitet.
Pratade på flygplanet
Magnus och Agneta träffade varandra när de båda hade fått bidrag från SSF genom programmet Framtidens forskningsledare. I programmet ingick en ledarskapskurs.
– Vi satt på flyget på väg hem efter en träff när Magnus frågade mig vad det är för skillnad på en gen och ett protein. Och när han vågade fråga om det tordes jag också ställa de där grundläggande frågorna inom hans område, till exempel om hur en transistor fungerar. Att sänka garden såhär är mycket ovanligt i forskarkretsar, men det är nyckeln till tvärvetenskapligt arbete, säger Agneta Richter-Dahlfors.
Samtalet på flygplanet banade väg för ett omfattande samarbete med målet att styra signalering i celler med hjälp av elektronik. SSF nappade på idén och i utlysningen av Bio-X-programmet fick projektet 5,6 miljoner kronor. Till att börja med gällde det att hitta ett material som celler trivdes på.
– De blev ganska förvånade på tekniksidan när vi specificerade kraven för att få celler att växa; 37 grader varmt, sterilt, rätt luftfuktighet och så vidare. Vi dödade massor med celler innan vi hittade en plast som våra celler klarade av.
Men tillsammans löste de problemen och tog fram en så kallad jonpump. Den består av en plastfilm och när den kopplas till en elektrisk krets går det inte bara att få elektroner, utan även joner och signalsubstanser att förflytta sig över filmen. Och genom att justera spänningen i olika delar kunde forskarna dessutom skapa gradienter.
– När jag såg att vi kunde flytta hela substanser, till exempel acetylkolin, genom jonpumpen, förstod jag hur stort det här kan bli. Det betyder att vi kan styra effekten till vissa celltyper som är mottagliga för en viss substans. Och det betyder att vi kan påverka hjärnan, säger Agneta.
Fungerade på marsvin
När SSF annonserade en utlysning till strategiska forskningscentra var därför både systemet och forskarna laddade. Med 49 nya miljoner tog arbetet med jonpumpen ny fart i det strategiska centrumet Oboe. Jonpumpen byggdes om till ett litet rör med en spets i ena änden för att den skulle kunna användas på djur. Och nu har forskarna alltså visat att den verkligen kan leverera substanser i en levande organism. Forskarna testade den på marsvin och kunde se att djurens hörsel försämrades gradvis när giftiga substanser skickades in i örat i allt högre doser.
– Nu ska vi miniatyrisera jonpumpen så att den kan användas på människa. Då kan vi förhoppningsvis transportera substanser som behövs vid till exempel epilepsi eller Parkinsons sjukdom.
Tusentals pumpar
– Dessutom vill vi bygga nya system med hundratals eller kanske tusentals jonpumpar på en yta. Det kommer att bli en integrerad krets där man kan frisätta substanser från olika delar vid olika tillfällen, säger Magnus Berggren.
Magnus Berggren. Foto: Elliot ElliotMålet med detta är att kontrollera hur olika celltyper växer i olika delar av en cellodling i labbet. På så sätt hoppas forskarna kunna efterlikna till exempel en slemhinna. I ett provrör.
Det är tretton forskargrupper med i Oboe. Agneta och Magnus är mycket noga med att fördela pengarna åt det håll där de ger resultat.
Mycket knorr
– Alla grupper får skicka in ansökningar till mig och Agneta om de vill ha pengar. Det ska vara bra projekt och de ska vara tvinnade eller tvärvetenskapliga för att de ska få medel. Det har varit ganska mycket knorr om det här sättet att fördela pengarna, men vi har satt vår vetenskapliga heder i pant på att vi ska jobba tvärvetenskapligt och det här systemet ger resultat.
Och om han har rätt är det fler forskningsresultat att vänta i framtiden.
– Projekten som vi kör med Agneta är magiska. Man känner verkligen att man bryter ny mark.
Läs mer på Oboes webbplats
Text och foto: Karin Nordin