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.

Den kliniska betydelsen av LRIG-generna i gynekologisk cancer

Projektbeskrivning: Gynekologiska tumörsjukdomar är vanliga i hela världen och mer än en miljon kvinnor insjuknar varje år. På Onkologens forskningslabb i Umeå har man upptäckt en genfamilj med tre gener som kallas LRIG. Generna reglerar celltillväxt och har visat sig ha betydelse för prognosen i olika typer av cancersjukdomar, inklusive cancer i livmoderhalsen. Syftet med den aktuella studien är att undersöka om det är möjligt att använda kunskaperna om LRIG-generna i kliniken när man tar hand om patienter med gynekologisk cancer. Vi vill värdera olika metoder att mäta uttryck av LRIG-generna, både i tumörvävnad och blod, och se om det kan användas för att individualisera behandlingen och därmed förbättra prognos och minimera oönskade behandlingsrelaterade biverkningar.

Mekanismer för ärftliga hjärtrytmrubbningar samt nya läkemedelsstrategier

Projektets syfte är att öka kunskapen om ärftliga rytmrubbningar i hjärtat samt utveckla nya läkemedelsstrategier för behandling av dessa tillstånd. Jonkanaler i hjärtmuskelcellerna är avgörande för hjärtats rytm. Ärftliga mutationer i dessa jonkanaler kan orsaka allvarliga rytmrubbningar som förmaksflimmer och kammarflimmer, vilka i värsta fall orsakar plötsligt hjärtstopp. Hur mutationer orsakar rytmrubbingar hos patienter är i stor utsträckning outforskat och det finns inget läkemedel som återställer normal hjärtrytm. Vår forskning kombinerar laborativt arbete på bland annat hjärtceller med kraftfulla datorberäkningar för att förstå hur individuella mutationer stör jonkanalers funktion. Vi utvecklar även nya läkemedelssubstanser för att återställa en normal hjärtrytm. Vår förhoppning är att dessa substanser kan utvecklas till framtida, bättre, läkemedel för patienter som lider av rytmrubbningar i hjärtat.

Provrörsodlade tumörer kan förutsäga behandlingseffekt vid bröstcancer

Bröstcancer är den vanligaste cancersjukdomen bland svenska kvinnor. Efter operation får patienter någon form av cancerläkemedel för att motverka återfall. Alla tumörer är unika och många är motståndskraftiga mot vissa cancerbehandlingar. I dagsläget har vi inte tillräckliga metoder för att avgöra om patienter har nytta av en specifik cancerbehandling eller inte. Genom att odla tumörceller och tumörbitar i provrör får vi viktig information om tumörers egenskaper. En viktig del i vår forskning är behandling av tumörer med olika cancerläkemedel i provrör för att på så sätt hitta den mest effektiva cancerbehandlingen för varje specifik patient. På så sätt kan vi också undvika exponering för potentiellt farliga läkemedel, som har otillräcklig effekt. Målsättningen är att utveckla provrörsodling av tumörer till en rutinmetod som möjliggör skräddarsydd cancerbehandling.

Rytmisk hjärnaktivitet i neurologisk och psykiatrisk sjukdom

Hjärnans nervceller skapar elektriska fält som svänger med olika frekvenser beroende på medvetande- och beteendetillstånd. I många av hjärnans sjukdomar är svängningarna förändrade på ett karakteristiskt sätt, och man har därför börjat misstänka att det finns gemensamma mekanismer bakom dessa sjukdomstillstånd, trots att symptomen kan vara väldigt olika. Två exempel på sådana tillstånd är Parkinsons sjukdom och schizofreni, som även har gemensamt att hjärnans användning av signalsubstansen dopamin är rubbad. Genom att studera Parkinson och schizofreni i djur försöker jag förstå hur förändringar i kemiska signaler mellan nervceller kan leda till förändringar i elektriska svängningsmönster och symptom. Jag undersöker också hur elektrisk stimulering kan påverka sjukdomsrelaterade svängningsmönster direkt. Förhoppningen är att min forskning ska främja utvecklandet av bättre behandlingsmetoder för dessa ofta mycket svårbehandlade sjukdomar.

Jämförande studier av stam- och tumörceller i hud

Jag använder huden som modellsystem for att studera gemensamma mekanismer i normal vävnad och cancer. Stamceller i huden bidrar till att huden kontinuerligt kan producera nya hudceller samt läka en eventuell skada. Stamceller definieras som omogna celler som dels kan ge upphov till nya stamceller samtidigt som de har kapacitet att genera alla olika typer av specialiserade celler som finns i ett organ. Cancer uppstår då processer som reglerar och begränsar celldelning havererar. Jag är intresserad av att förstå kopplingen mellan normala stamceller och tumörceller i huden genom att studera en proteinfamilj som finns i både hudstamceller samt cancerceller. Jag vill utröna hur dessa proteiner fungerar i både friska och sjuka celler, dels för att bättre förstå uppkomstmekanismer för cancer, men också för att identifiera nya behandlingsmetoder för cancerpatienter.

Ovanliga hematologiska sjukdomar: samspel mellan nedärvda och förvärvade genetiska faktorer

Syftet med projektet är att undersöka uppkomstmekanismerna bakom ovanliga blodsjukdomar hos unga patienter. Trots behandling av dessa tillstånd, inte minst benmärgssvikt, leder det ofta i slutändan till utveckling av blodcancer. Den traditionella behandlingen baseras i huvudsak också på cellgifter och benmärgstransplantation, vilka har betydande biverkningsrisker. Avsaknaden av prognostiska markörer gör att det är svårt att individualisera behandlingen. Det är därför viktigt att karakterisera dessa sjukdomar mer noggrant, inte minst genetiskt, för att kunna hitta nya riskmarkörer, samt i förlängningen även nya mer riktade behandlingar. I detta projekt kommer jag initialt att utföra en högupplöst genetisk karakterisering av patientmaterial, för att sedan testa de potentiellt viktiga genetiska förändringarna i djurmodeller. Projektet är således av translationell natur, där avsikten är att utifrån experimentella data bättre förstå den underliggande biologin bakom sjukdomarna. Detta behövs för att förbättra diagnostik och behandling av våra patienter.

Orsaker till patologisk kärlfunktion i diabetesretinopati och åldersförändringar i gula fläcken

Målet med detta projekt är att förstå skillnaderna mellan blodkärl i olika delar av ögat och hur de påverkar uppkomsten och utvecklingen av vanliga ögonsjukdomar som diabetesretinopati, kärlförändringar i ögats näthinna som orsakas av diabetes, och åldersförändringer i gula fläcken. Till detta ändamål har vi utvecklad nya metoder i zebrafiskar som tillåter att vi kan undersöka hur syrebrist – en vanlig förändring i sjuka ögon – påverkar blodkärlen. Vi vill titta på hur syrebrist reglera blodkärlstillväxt och försämrad barriärfunktion, och därigenom försämrad syn. Vi vill även undersöka vilka syrebrist-reglerade gener i blodkärlen som är viktiga i detta sammanhang. Vi hoppas att detta kan leda till upptäckt av nya behandlingsmål som kan möjliggöra utvecklingen av bättre medicinska preparat till behandling av patienter med diabetesretinopati eller åldersförändringer i gula fläcken i framtiden.

Genetisk omprogrammering av NK-celler för förbättrad effekt av antikroppsbehandling mot lymfom

I det här projektet studerar jag möjligheten att genmodifiera en viss typ av immunceller, som kallas för NK-celler, för att stärka deras förmåga att söka upp och via antikroppar döda cancerceller. Bakgrunden till projektet är att lymfompatienter med en mutation i genen för den antikroppsbindande receptorn CD16 hos NK-celler uppvisar dubbelt så bra svar på antikroppsbehandling jämfört med de som saknar mutationen. Jag har utvecklat en metod för genetisk omprogrammering av NK-celler och kan använda den för att få de NK-celler som saknar den muterade CD16 receptorn att uttrycka den. Samtidigt kan jag modifiera dem att uttrycka ytterligare en receptor, CCR7, som får dem att migrera till lymfkörtlarna där lymfomsjukdomen återfinns. Innan metoden testas i patienter kommer jag i det här projektet utvärdera och optimera metoden i laboratoriet med hjälp av patientmaterial.