I kroppen finns en stor mängd proteiner och vart och ett av dessa kan ha många olika funktioner, beroende på hur det samspelar med omgivningen. Hur samspelet ser ut vid ett visst tillfälle kallas proteom. Till skillnad från vårt genom – våra gener – är proteomet dynamiskt; olika faktorer påverkar hur det förändras i sin sammansättning och därmed sin funktion. Att förstå hur detta fungerar har stor betydelse vid sjukdomar.
Johan Malmström utvecklar en teknik som kan användas för att kartlägga proteinernas funktion och roll. Tekniken kallas masspektrometri och kan liknas vid en oerhört noggrann våg som mäter nivåerna och massan av stora mängder proteiner – samtidigt. På så vis får forskarna en tydligare bild av vilka proteiner som är involverade och vad som sker vid olika sjukdomsförlopp. Tekniken är relevant för nästan alla forskningsområden som har med kartläggning av proteiner att göra.
– Traditionellt har man inom forskningen ofta fokuserat på en enda pusselbit, ett protein åt gången. Men man behöver ju alla pusselbitar för att lägga klart pusslet. Varje cell kan uttrycka ungefär 10 000 proteiner och hur dessa protein interagerar påverkar funktionen, vilket styrs i sin tur av hur proteomet är organiserat, säger Johan Malmström.
Nya svar på gamla frågor
Även om teknikutvecklingen är grunden för forskningen, så är Johan Malmström nyfiken på tillämpningen av metoderna han utvecklar.
– Drivkraften har alltid varit att lösa biologiska problem. Egentligen handlar det inte om att ställa nya frågor i forskningen utan att ställa om gamla frågor igen – fast med ny teknik. Ger inte tekniken de svar vi behöver, så vill jag förbättra tekniken ytterligare.
Forskningen spänner över många olika fält, något som priskommittén tagit fasta på i motiveringen: ”Hans forskning är av stor betydelse för många forskningsområden, och fokuserar på hur vårt immunsystem känner igen bakterier, med målsättningen att förhindra livshotande infektioner och antibiotikaresistens.”
Fokus på problemen med antibiotikaresistens
Johan Malmström har framför allt använt tekniken till att studera sepsis, alltså när en infektion i kroppen blir livshotande. Ett spår i forskningen handlar om att förstå mer om varför immunförsvaret reagerar så kraftigt, och framför allt att kartlägga antikropparna.
– Under ett sepsisförlopp sätts många biokemiska processer igång som påverkar proteomet. Genom att lära oss mer om hur antikropparna går till väga för att döda bakterier hoppas vi kunna utnyttja denna kunskap för att ta fram nya behandlingar.
Det andra spåret i forskningen handlar om att använda teknikerna för att mäta spårämnen, så kallade markörer, i blodet vid sepsis för att på så vis undersöka om det går att dela in sepsispatienter i undergrupper. Bland annat har Johan Malmström i djurstudier undersökt vad som sker vid sepsis och då observerat att det uppstår dramatiska förändringar i blodet.
– Vi ser att en stor del av alla proteiner vi kan mäta förändras i olika organ och i blodet på ett dramatiskt sätt. Vad händer när vi behandlar sepsis utifrån dessa specifika proteom-signaturer? Här hoppas vi kunna avgöra vilka behandlingar som är effektiva – och när – på ett bättre sätt med hjälp av tekniken.
Målet med forskningen är att bidra till att göra proteomiken ännu bättre.
– Eftersom metoderna kan användas inom så många olika forskningsfält är det svårt att veta exakt vad jag kommer att arbeta med i framtiden. Men det är klart att jag hoppas att vår forskning ska leda till att vi lära oss justera immunförsvaret för patienter med sepsis, säger Johan Malmström.
Text och foto: Tove Smeds