Värdefulla rön i kampen mot malaria
Johan Ankarklevs forskargrupp har kartlagt interaktionen mellan malariaparasiten och dess värd länkat till parasitens smittspridning. Det ger hopp om ny och mer effektiv behandling. Studierna har kunnat genomföras tack vare stöd från SSMF.
Varje år dör över 600 000 människor i malaria, och nästan halva jordens befolkning bor i områden med risk för malariasmitta. Johan Ankarklev har vigt sin forskning åt att bättre förstå den komplexa interaktionen mellan malariaparasiten och vårt immunförsvar.
Forskningen fokuserar specifikt på att med nya genomikverktyg studera parasit-värd interaktioner under malarias transmissionsstadier. Alltså de faser då parasiten tar sig in i kroppen genom ett myggbett och förökar sig i levern innan den kan infektera blodet, samt det senare stadiet då parasiten utvecklar sig i benmärgen för att sedermera åter tas upp av Anopheles-myggan. Tack vare stöd framför allt från SSMF kunde Johan Ankarklev tidigt etablera AnkarklevLab vid Stockholms universitet, där hans forskargrupp nyligen publicerade två större studier länkat till dessa två forskningsfrågeställningar. Studierna bidrar med viktig kunskap både för den grundläggande biologiska förståelsen och för utvecklingen av mer effektiva behandlingar.
I dagsläget finns inget effektivt vaccin mot malaria och parasiten är känd för sin förmåga att utveckla resistens mot läkemedel. De behandlingar som finns riktas mot blodstadiet av sjukdomen, när symptom som feber, frossa och muskelvärk ger sig tillkänna. Kan man i stället slå ut parasiten i de faser där smittspridningen sker skulle mycket vara vunnet.
– De läkemedel som är kommersiellt tillgängliga idag har ingen eller liten effekt på transmissionsstadiet från människa till mygga. Det innebär att de så kallade gametocyterna kan fortsätta utvecklas och ge upphov till smittpridning långt efter det att sjukdomen behandlats, säger Johan Ankarklev, och tillägger:
– Samtidigt har vaccinförsök som specifikt riktar sig mot parasitens leverstadie visat positiva resultat, men det krävs en ökad förståelse av detta stadie för att kunna skapa ett mycket mer effektivt och långsiktigt skydd.
Hans forskargrupp har nu genomfört två parallella studier där de i den ena studien genomfört den första storskaliga kartläggning av genuttrycket vid malariainfektion i levern med hjälp av verktyget Spatial Transcriptomics. Levern fungerar som något av en portal för malariaparasitens etablering i människan, där den först behöver byta form och sedan replikera för att kunna ta sig vidare till blodet.
– Då du blivit biten av en infekterad mygga tar sig parasiten, genom blodomloppet, först till levern. Där infekterar ett relativt litet antal parasiter levercellerna för att kunna utveckla sig och genomföra den enorma delning som sedan följer. Kan man angripa parasiten i levern, så att den inte kan fullborda sin utveckling och ta sig ut i blodet, då är cirkeln bruten, säger Johan Ankarklev.
– Vår studie bidrar med betydande kunskap för att kunna ta viktiga kliv framåt.
I den andra studien har de kartlagt malarias sexuella stadie, det så kallade gametocytstadiet. Kartläggningen följer genernas uttrycksmönster i malariaparasiten från det tidigaste sexuella stadiet då parasiten gömmer sig i benmärgen, fram till den punkt då de blir mogna hanar och honor och därmed redo att tas upp av ”malariamyggan”, Anopheles spp. Parasiten mognar sedan i myggan under cirka två veckor, och kan därefter spridas till nya offer.
– Vi har kombinerat toppmodern enkelcells-genomik med nya beräkningsmetoder för att kartlägga uttrycket av flera viktiga genetiska regulatorer, det vill säga styrsystem, som finns längs utvecklingsbanan för malarias sexuella stadie i människan, säger Johan Ankarklev. Detta stadie är också en tydlig måltavla för att kunna stoppa smittspridningen.
Avgörande för de båda nyligen publicerade studierna har varit det tidiga stöd Johan Ankarklev fick från SSMF.
– Båda denna studie och den av malarians sexuella reproduktion har varit helt beroende av de fantastiska bidrag jag har erhållit från SSMF, säger han.
Finansieringen från SSMF kom i två steg. Efter disputationen 2012 fick Johan Ankarklev det postdoktorala stipendiet, som delvis finansierade hans postdoc vistelser vid Harvard University och Cornell Medical College. Några år senare tilldelades han SSMF:s stora anslag, som tillsammans med ett anslag från Vetenskapsrådet gjorde det möjligt för honom att starta upp AnkarklevLab vid Stockholms universitet.
– Det stora anslaget var essentiellt för att jag skulle kunna starta upp en forskargrupp och anställa några duktiga forskare till mitt nya team, berättar Johan Ankarklev.
Vilka egenskaper är viktiga när man börjar forska?
– Balans. Det är kanske ett tråkigt svar, men det är sant. Du måste vara kreativ och ha tydliga visioner, men du måste också vara väldigt uthållig. Det har tagit fyra-fem år för oss att komma dit där vi är nu med de studier vi just publicerat. Då måste du ha driv och en övertygelse som gör att du inte ger upp utan fortsätter och driver vidare de forskningsspår du vill följa.
Du är en stark förespråkare för grundforskning. Vad gör det så centralt?
– Grundforskningen är central för en ökad förståelse av biologiska mekanismer och funktioner, vilket sedan kan leda till större genombrott och till exempel klinisk tillämpning. Den typen av forskning kräver tid och utrymme och bör nog premieras i högre grad än den kanske gör i dag för att se till att forskare på sikt kan fortsätta göra de fantastiska, ofta slumpmässiga fynd som gjorts historiskt. Penicillin är ett av många goda exempel på det.
– Man kan väl summera det med att ökad biologisk kunskap ökar möjligheten att utveckla nya viktiga läkemedel och behandlingsstrategier.
Vad är nästa steg för dig och din forskargrupp?
– Vi har redan påbörjat flera nya större uppföljningsstudier där vi till exempel undersöker mekanismer som leder till immunitet mot malaria. Det kräver enormt mycket tid och resurser, men jag är övertygad om att dessa spännande studier kommer hjälpa oss att ta flera kliv närmare möjligheten att mer effektivt kunna stoppa malarias smittspridning.
Se teveinslaget om Johan Ankarklevs forskning i TV4
Läs mer:
Stöd forskningen för ett friskare liv – se våra gåvoformer och läs om hur ditt bidrag gör skillnad.