Prestigefullt ERC-anslag till världsledande slemforskare

BIDRAG. Professor Gunnar C Hansson, världsledande inom forskningsfältet mukus och muciner, får det prestigefyllda anslaget ERC Advanced Grant från Europeiska forskningsrådet. Hans forskargrupp vid Göteborgs universitet står bakom en rad omvälvande upptäckter om det skyddande slemlagret i tarmar och luftvägar. Siktet är inställt mot nya sätt att behandla en rad sjukdomar, som cystisk fibros och ulcerös kolit.

Anslaget från ERC ger forskargruppen totalt 2,5 miljoner Euro under fem år, det vill säga drygt 23 miljoner svenska kronor.

För tio år sedan trodde forskare att bakterierna i tarmen var i direktkontakt med mänsklig vävnad, och att immunsystemet kunde skilja de snälla bakterierna från de som orsakar sjukdomar. Gunnar C Hansson och hans forskningsgrupp revolutionerade den bilden fullständigt, genom att visa att det mellan bakterierna och tarmväggen finns ett skyddande bakteriefritt slemlager, som består av proteiner som kallas muciner.

Ett helt nytt tankesätt

– Slemmet är svårt att se, eftersom det till stor del består av vatten. Vår upptäckt förändrade all internationell forskning, och numera finns det skyddande mukuslager som vi upptäckte alltid inritat i figurer som beskriver hur tarmen fungerar, konstaterar Gunnar, som leder en stor forskargrupp vid Göteborgs universitets avdelning för medicinsk kemi och cellbiologi.

På bordet i hans kontor ligger en hög av uppförstorade plastmodeller av delar av muciner som spelar olika roller för att mukuslagret ska fungera. 3D-printern som använts för att få fram modellerna står i närheten.
– En 3D-printer var nog det bästa investering jag gjorde förra året. Den har hjälpt oss förstå så mycket om vilken funktion molekylerna har och hur de ska sitta ihop med varandra, säger Gunnar, och plockar upp två av plastmodellerna för att visa hur han menar:
– När vi har molekylerna i vår hand är det inte svårt att se att det bara finns ett naturligt sätt som de passar ihop, nämligen så här. Senare undersökningar har visat att detta stämmer.

Forskargruppen har kunnat beskriva hur det skyddande lagret återbildas och underhålls. Muciner bildas av en särskild celltyp, som också lagrar dessa långa proteiner på ett mycket välstrukturerat sätt tills de ska utsöndras, vilket förklarar hur mucinerna kan expandera så mycket och täcka så stora ytor. Nyligen kunde gruppen visa att ett särskilt enzym är nödvändigt för att mucinerna ska frigöras från dessa celler. Samtidigt kunde de också slå fast att sjukdomen ulcerös kolit, en inflammationssjukdom i tarmens slemhinna, är relaterad till att det inre mukuslagret inte fungerar som det ska.

Mucinerna rör sig

På senare år har gruppens forskningsområde också kommit att omfatta luftvägarna, och sjukdomar som kronsik obstruktiv lungsjukdom (KOL) och cystisk fibros. Cystisk fibros är en ovanlig sjukdom, som innebär att slemmet är tjockare och segare än normalt. Hos den som är frisk rör sig både slemmet och mucinerna långsamt uppåt i luftstrupen, men vid cystisk fibros står det helt stilla.

– Att slemmet sitter fast gör att bakterier inte kan sköljas bort, och patienterna drabbas alltid av kronisk lunginflammation. Vi har visat att det är avsaknad av bikarbonat, i samband med frisättningen av slemmet, som är en viktig defekt. Mucinerna vecklar inte ut sig på rätt sätt. Med den kunskapen borde det vara möjligt att påverka och normalisera det slem som bildas, säger Gunnar, som än så länge inte har något färdigt svar på hur kunskapen ska omvandlas till en ny behandling:
– I laboratoriet kan vi göra försök som visar att bikarbonat kan normalisera frisättningen av muciner, men det är en annan fråga hur det praktiskt ska hanteras i kliniken. Vi måste också förstå bättre vilken betydelse kalciumjoner har, och hur mucinernas funktion störs av hur surt det är. Det är några av alla de forskningsfrågor vi nu vill gå vidare med.

TEXT OCH FOTO: ELIN LINDSTRÖM CLAESSEN