Kartläggning av STAT3 hämning och utveckling av STAT3 målinriktade anticancermedel

Min forskning fokuserar på att utveckla nya metoder för att studera interaktionen mellan cancerläkemedel och deras målproteiner i cellen. Projektet går ut på att öka vår förståelse för hur ett visst protein – STAT3 – som spelar en viktig roll i cancerutveckling – fungerar och hur vi kan utveckla nya cancerläkemedel genom att blockera STAT3-signalering. Genom att förstå vilka läkemedel som direkt interagerar med STAT3 hoppas jag kunna utveckla mer effektiva STAT3-hämmare. Fokus ligger på att ta fram helt nya STAT3-hämmare och utveckla dessa till läkemedel i samarbete med andra experter inom STAT3 biologi. Det övergripande målet med forskningen är att förbättra behandlingsmöjligheterna för patienter med cancer genom att använda den senaste forskningstekniken inom kemisk biologi.

Genetisk kartläggning av sköldkörtelcancer: en väg mot förbättrad diagnostik, prognostik och behandling.

Sköldkörtelcancer är den vanligast förekommande elakartade tumörformen i hormonproducerande organ. Ur ett patientperspektiv utgör sköldkörtelcancer en stor utmaning, då vi inte säkert kan särskilja alla olika former av sköldkörtelcancer från mer godartade förändringar utan att först operativt avlägsna en halva av sköldkörteln. Detta innebär att patienter både över- och underbehandlas. En form av aggressiv sköldkörtelcancer uppvisar mycket hög dödlighet, då vi i dagsläget helt saknar effektiva behandlingar. Jag ämnar därför undersöka olika sorters sköldkörtelcancer med hjälp av en modern teknologi där hela tumörens arvsmassa (DNA) kartläggs. De förändringar jag finner i DNA-koden kommer dels användas som markörer för att snabbare upptäcka elakartad sjukdom och dels utgöra basen för potentiellt nya behandlingsformer i de fall där prognosen är uttalat pessimistisk.

Hur bestäms sjukdomsförloppet i en HIV-infektion?

Tiden från HIV-infektion till utveckling av AIDS kan variera mellan 1 till 34 år utan antiretroviral läkemedelsbehandling. Eftersom tiden till sjukdomsutvecklingen bestäms de första veckorna efter smittotillfället, och nästan alla patienter upptäcker sin HIV-infektion sent, är det svårt att studera vad denna stora variation beror på. Med stöd från SSMF kommer jag att undersöka blodprover som har samlats in kort tid efter smittotillfället för att kartlägga immunförsvarets första reaktioner mot infektionen samt de förändringar som viruset genomgår för att undkomma immunsystemet. Interaktionen mellan virus och immunförsvar kommer att studeras vidare i detalj på singel-cellnivå genom att rekonstruera viruspartiklar och infektera immunologisk vävnad i laboratoriemiljö. Resultaten kommer att öka förståelsen för hur HIV smitta leder till infektion och hur sjukdomsutveckling regleras.

Läkningsprocessen i kärlväggen hos patienter med diabetes

Personer med diabetes har en ökad risk att drabbas av hjärt-kärlsjukdom till följd av åderförkalkning. Vi har i tidigare studier sett att en nedsatt läkningsförmåga i kärlväggen kan bidra till denna ökade sjukdomsrisk som diabetes medför. I mitt projekt studerar vi hur inflammationssvaret och vävnadsläkningen i blodkärlsväggen skiljer sig mellan personer som har diabetes jämfört med kontroller. Genom att studera immunceller i kärlväggen, genetiska markörer och plackvävnadens biologi kommer vi kartlägga hur dessa celler främjar eller hämmar den lokala inflammationen och hur detta påverkar vävnadsläkningen. Fokus ligger på celldöd och ”rensing” av döda celler, två viktiga faktorer för läkningsprocessen. Målet är att förstå hur diabetes påverkar läkningsprocessen i kärlväggen och därigenom kunna finna nya riskmarkörer och behandlingsvägar för att förebygga hjärt-kärlsjukdom.

Malaria – ökad förståelse av transmissions- och infektionsstadierna genom single-cell teknologi

Malaria har en enorm inverkan på den globala folkhälsan och orsakar uppemot en halv miljon dödsfall årligen, huvudsakligen hos barn. Malaria smittar mellan människor genom bett från Anopheles myggan och för att kunna smitta människor måste malariaparasiten fullborda sin livscykel i myggan. Syftet med min forskning är att öka förståelsen kring de parasitstadier som överförs från människa till mygga, samt de tidigaste utvecklingsstadierna för parasiten som äger rum i levern hos människan. För att studera förändringar i arvsmassan hos enstaka parasiter och värdceller under dessa stadier kommer jag att använda myggfaciliteten på Wenner Gren Institutet, SU, kombinerat med avancerad mikroskopi och molekylära verktyg som jag utvecklat. Jag vill kartlägga genuttrycket hos enskilda malariaparasiter och undersöka samspelet mellan parasit och värd under dessa avgörande utvecklingsstadier, då de är direkt länkade till parasitens sjukdomsorsakande förmåga. I sin tur har detta hög relevans för möjligheten att finna nya behandlingsstrategier.

Mekanistiska studier på hjärtsvikt vid reumatoid artrit

Hjärtsvikt, ett sjukdomstillstånd där hjärtats pumpfunktion är försvagad, är vanligt och går hand i hand med en hög dödlighet. Vid inflammationssjukdomen ledgångsreumatism, så kallad reumatoid artrit (RA), ökar risken att drabbas av hjärtsvikt. Målet med detta projekt är att studera mekanismer som kan bidra till hjärtsvikt vid RA. Hjärtats pumpförmåga är beroende av hjärtmuskelcellernas kontroll av kalciumjoner. Det är oklart hur kontrollen av kalciumjoner påverkas vid RA och hjärtsvikt. Med hjälp av musmodeller för RA och hjärtsvikt kommer vi studera kalciumsignaler och relaterade molekylära processer i bland annat isolerade hjärtmuskelceller. Genom att i detalj kartlägga sammansättningen av hjärtats pumpmaskineri kommer vi bättre förstå vilka sjukdomsprocesser som samverkar vid hjärtsvikt och RA. Detta är angeläget för att kunna utveckla effektivare behandling av hjärtsvikt.

Leverans av RNA-baserade läkemedel till tumörcellers inre

Korta dubbelsträngade RNA-molekyler (så kallad siRNA) kan användas för att stänga av praktiskt taget vilken gen som helst, till exempel gener som är centrala för cancercellers tillväxt. Eftersom siRNA-molekyler är väsentligt större än traditionella läkemedel är det dock svårt att leverera siRNA över cellmembranet till cellens inre. I mitt projekt studerar vi hur celler håller sitt cellmembran intakt och därmed skyddar sitt inre samt hur man kan öppna upp membranet för att leverera siRNA in i cellen. Vi studerar också hur man kan konstruera siRNA-molekyler som specifikt söker sig till tumörer och binder till strukturer på cancercellens yta. Min förhoppning är att detta ska möjliggöra utveckling av en ny generation mycket specifika målriktade cancerterapier med bättre effektivitet och mindre biverkningar.

Individualiserad behandling mot follikulärt lymfom utifrån nya biomarkörer i den immunologiska mikromiljön och immunsystemet

Follikulärt lymfom är en malign cancersjukdom med synnerligen individuellt förlopp. För en tredjedel av patienterna ger försiktig immunologisk behandling med endast antikroppen rituximab fullständig sjukdomsfrihet i många år, men för ungefär lika många patienter har denna behandling ingen effekt alls. Behandlingseffekten verkar åtminstone delvis bero på egenskaper i patientens immunceller, som finns både i den lokala mikromiljön och i hela immunsystemet. I projektet tar vi upprepade prov på patienternas blod och cancervävnad under samtidig behandling med rituximab för att studera migration och aktivering av olika slags immunceller. I material från internationella studier där rituximab har kombinerats med immunaktiverande substanser försöker vi hitta faktorer i patienternas mikromiljö och blod som kan förutsäga behandlingssvaret. Vi tänker också starta en akademisk prövning där vi ger patienter Cannabis sativa för att studera patienternas behandlingssvar på detta läkemedel kliniskt, tumörbiologiskt och immunologiskt.

Ämnesomsättningens roll vid reglering av genuttryck samt lungcancercellers överlevnad

Det är numera välkänt att tumörcellernas metabolism, det vill säga deras ämnesomsättning, skiljer sig avsevärt från den ursprungliga normala vävnaden som tumörcellen härstammar ifrån. Tumörcellerna har ett högre behov av näringsämnen/energi jämfört med friska celler för att tumörcellerna delar sig snabbare och behöver byggmaterial, alltså alla komponenter som behövs för att bilda en ny cell. Det övergripande syftet med projektet är att karaktärisera metabolismen i detalj hos icke-småcellig lung cancerceller och normala friska lungceller och därmed få en förståelse för särskiljaktigheter hos tumörcellerna. Till grund till en terapeutisk strategi, som angriper metabolismen av tumörcellerna, ligger att tumörceller är beroende av vissa näringsämnen till en mycket större grad än normala friska celler, Därför behövs en djup förståelse om hur tumörceller har utvecklat beroende till särskilda näringsämnen samt om dess blockering påverkar cellernas överlevnad. Min förhoppning är att detta kan leda till nya strategier att specifikt eliminera tumörceller med minimal påverkan på normala celler. Att påvisa en säregenskap hos tumörer, såsom en förändrad metabolism, har stor potential att upptäcka nya diagnostiska redskap samt terapeutiska strategier.

Nya immunterapistrategier för behandling av cancer

Vårt immunförsvar är fantastiskt. Det kan skydda oss mot infektioner men också lämna vår egen vävnad oskadd. På senare år har immunterapier, en typ av behandling som utnyttjar det kroppsegna immunförsvaret, utvecklats till att kunna användas vid cancerbehandling. Vi har sett lovande resultat där både malignt melanom och lungcancer framgångsrikt och specifikt kan angripas av det egna immunförsvaret, om det får lite hjälp på traven. Vi vet också att olika tumörer svarar olika bra på immunterapier. Detta har att göra med hur ”synlig” tumören är för vårt immunförsvar. Ibland kan immunförsvaret behöva hjälp för att skapa nya immunceller som kan attackera cancerceller. Min forskning handlar om att finna nya sätt att skapa och/eller aktivera tumörriktade immunceller, men också att prekliniskt utvärdera hur immunterapier kan kombineras, för att optimera deras effekt.