Ruth Palmer utsedd till Wallenberg Scholar – totalt åtta vid Göteborgs universitet

BIDRAG. Knut och Alice Wallenberg Stiftelse har utsett åtta forskare vid Göteborgs universitet till Wallenberg Scholars. Med programmet vill stiftelsen ge forskare möjlighet till fri, nyfikenhetsdriven och långsiktig forskning. Totalt har 118 Wallenberg Scholars vid 13 svenska lärosäten beviljats femåriga anslag.

Anslagen omfattar upp till 18 miljoner kronor vardera för forskare i teoretiska ämnen och upp till 20 miljoner kronor vardera för forskare i experimentella ämnen.

– Mycket glädjande att våra forskare tilldelas dessa prestigefulla forskningsmedel, säger rektor Malin Broberg. Forskningsmedlen är ett erkännande både för individernas prestationer och för lärosätet och ger förutsättningar att långsiktigt bedriva forskning i världsklass.

Vid Göteborgs universitet finns nu sammanlagt åtta Wallenberg Scholars. Fredrik Bäckhed, Henrik Zetterberg, Thomas Nyström, Maria Falkenberg, Richard Neutze och Andrew Ewing har även tidigare utsetts till Scholars. De har nu i konkurrens sökt igen och ännu en gång beviljats anslag.

Nu får de sällskap av Ruth Palmer och Johan Åkerman som idag för första gången tilldelats forskningsanslaget. Nedan kan du läsa mer om deras forskning.

Ruth Palmer: ALK-receptorns betydelse för utveckling av olika cancerformer

Som Wallenberg Scholar vill Ruth Palmer förstå ALK-signalering i utvecklings- och sjukdomssammanhang. Felaktig ALK-aktivering leder till flera olika typer av cancer.

En cells beteende styrs av signaler från andra delar av kroppen. Signalen plockas upp av mottagarproteiner (så kallade receptorer) som finns på ytan av varje cell. Receptorerna förmedlar budskapet vidare genom en kaskad av signaler in i cellen, som leder till att cellen förändrar sitt beteende. En av dessa receptorer är ALK (anaplastiskt lymfomkinas) som spelar en viktig roll i utvecklingsprocesser hos bananflugor, zebrafiskar och möss. För människan är det känt att felaktig aktivering av receptorn ALK leder till olika typer av cancer, bland annat barncancerformen neuroblastom och lungcancer. Genom att öka kunskapen om de molekylära mekanismer som påverkar ALK bidrar Ruth Palmer till både bättre diagnostik och behandling för dessa cancerformer.

– Neuroblastom står för 15 procent av barncancerdödligheten idag. Det finns knappt några identifierade gener som driver cancerutvecklingen för neuroblastom. Vi vet däremot att den gen som kodar för ALK-receptorn är muterad i uppemot tio procent av fallen, och det är ännu vanligare för de barn som får återfall, berättar Ruth Palmer.

Nya läkemedel för barn med neuroblastom

Resultat från Ruth Palmers forskargrupp har bidragit till att nya läkemedel som blockerar aktiviteten i ALK börjat användas inom vården av barnläkare som behandlar barn med neuroblastom. Ett annat mål med forskningen är att medicinerna ska bli mer effektiva eller kunna kombineras med andra hämmare. Gruppen har skapat genförändrade bananflugor som uttrycker olika mutationer som setts hos patienter med neuroblastom. De vill identifiera vilka proteiner som interagerar med ALK, hur ALK ställer om cellens funktion, var ALK finns i cellen och var ALK är aktiv i en levande fluga. Även möss används som forskningmodell. Djurmodellerna kombineras med djupanalyser och modifiering av DNA, RNA och proteiner.

– I förlängningen vill vi utveckla en översikt för celluttryck från tumörprover från patienter med neuroblastom. Idag saknas en sådan ”pipeline”, som också skulle kunna vidgas till andra cancersjukdomar. I 90 procent av all primär neuroblastomsjukdom vet de behandlande läkarna inte vilken enzymaktivitet som driver sjukdomen, säger Ruth Palmer.

Johan Åkermans maskiner ska ge bästa lösningen på svårlösta problem

Handelsresandeproblemet är ett klassiskt problem inom optimering som går ut på att hitta den kortaste vägen för en handelsresande mellan ett antal olika städer. Problemet är ett så kallat kombinatoriskt optimeringsproblem som kännetecknas av att det väldigt snabbt blir omöjligt att lösa när antalet delar som ska optimeras växer. En handelsresande som vill besöka 5 städer kan göra detta på 12 olika sätt, men om han vill besöka 21 städer över 10¹⁸olika sätt att göra det på. Om det tar en sekund att mäta längden på en sådan sträcka, skulle inte ens universums ålder räcka för att gå igenom alla.

Bryter kryptering

Ett annat lika svårt problem är att hitta primtalsfaktorerna i riktigt stora heltal, vilket är grunden för alla publika krypteringsprotokoll. Krypteringen kan knäckas om man lyckas ta reda på vilka primtalen är. Enorma resurser läggs i dag på kvantdatorer för att lösa de kombinatoriska optimeringsproblemen, men det är fortfarande väldigt svårt att bygga en användbar kvantdator.

– Därför har jag och andra forskare tittat på att göra beräkningar med fysiska system som drar nytta av sina inneboende parallella egenskaper. Nätverk av växelverkande svängningskretsar, oscillatorer, kan lösa en lång rad kombinatoriska optimeringsproblem lika effektivt som kvantdatorer, säger Johan Åkerman, professor i experimentell fysik på Institutionen för fysik.

Två olika Ising-maskiner

I dessa nätverk, som av historiska anledningar kallas för Ising-maskiner, växelverkar alla oscillatorer med varandra och synkroniserar med sina grannar antingen i fas eller i motfas. Genom att dels styra om deras koppling är i fas eller i motfas, dels styra hur starkt de olika oscillatorerna kopplar till varandra, kommer nätverket att försöka hitta det tillstånd som gör att alla oscillatorer kopplar så optimalt som möjligt till sina grannar. Sluttillståndet är just lösningen till det kombinatoriska problem som definieras av de olika kopplingsstyrkorna.

Johan Åkerman vill använda två olika sätt för att bygga Ising-maskiner. Den första maskinen bygger på hans världsledande forskning inom stora nätverk av så kallade spin-Hall-nano-oscillatorer. Den andra sorten bygger på forskarnas senaste resultat inom spinnvågspulser, som kan fungera som byggstenar i en Ising-maskin. Forskargruppen studerar sedan Ising-maskinerna med två världsunika spinnvågsmikroskop som kan mäta det individuella tillståndet i varje nod i Ising-maskinen.

– De här två Ising-maskinerna kan bli mycket kraftfullare. Vi hoppas kunna ge Sverige en tätposition i den nya beräkningsteknologin, säger Johan Åkerman.

• Till pressmeddelande från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse: Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse beviljar 2,1 miljarder kronor till 118 av Sveriges bästa forskare

AV: ELIN LINDSTRÖM, OLOF LÖNNHED & ULRIKA LUNDIN