Nanoteknik för effektivare diagnostik
För att ett blodprov ska ge den signal som kan indikera ett sjukdomstillstånd krävs miljontals molekyler. I framtiden kan nanoteknik göra det möjligt att diagnosticera på enmolekylnivå, något som kan få stor betydelse i kampen mot vinterkräksjukan och en mängd andra sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons.
– Inom den medicinska forskningen har man upptäckt att många biomarkörer – biomolekyler som indikerar en viss sjukdom – finns i kroppen i väldigt små mängder, så små att de inte kan detekteras med dagens metoder, säger Anders Gunnarsson.
I våras disputerade han med avhandlingen ”Probing Biomolecular Recognition at the Single Molecule Level”, vid avdelningen för biologisk fysik på Chalmers, där han undersöker möjligheten att diagnostisera på enmolekylnivå – det vill säga spåra enskilda biomolekyler.
Anders Gunnarssons forskning handlar om att utveckla nya metoder för att snabbt upptäcka just sådana sjukdomsmarkörer som förekommer mycket sparsamt i blod eller i vävnader.
– Målsättningen är att de metoder som jag har varit med och utvecklat och som jag beskriver i min avhandling, ska kunna användas för analys av vävnadssnitt relaterade till Alzheimers och som diagnosmetod för bland annat virussjukdomar som vinterkräksjukan. Förmågan att detektera biomarkörer i mycket små mängder gör det möjligt att diagnostisera patienter i ett tidigare skede innan sjukdomen fortskridit till ett allvarligare stadium, säger Anders Gunnarsson.
Forskargruppen har etablerat ett samarbete med Avdelningen för klinisk kemi vid Sahlgrenska där metoden används för att studera virusinteraktioner som ger upphov till vinterkräksjukan.
– Idag finns ingen metod för diagnos av vinterkräksjukan. Genom att förstå och diagnostisera den kan vi få en möjlighet att utveckla vaccin. Även här är snabb diagnostik ett bra sätt att minska smittspridningen. Det ger oss också möjlighet att skapa bättre läkemedel och minska användningen av antibiotika. Kan vi lära oss mer om hur olika biomolekyler binder till varandra kan vi utveckla nya diagnosmetoder.
Rent konkret har han i detalj undersökt hur liposomer, små ihåliga nanopartiklar av lipider, kan användas för att studera igenkänning mellan olika typer av biomolekyler. På nanopartiklarna har Anders Gunnarsson placerat receptorer eller DNA-molekyler som binder eller reagerar med enskilda biomarkörer, till exempel virus. När nanopartiklarna upptäcker en biomarkör ger de ifrån sig en signal, till exempel optisk eller kemisk. Resultatet är extremt små diagnosverktyg som alltså kan upptäcka sjukdomsmarkörer på enmolekylnivå.
Eftersom nanopartiklarna som Anders Gunnarsson använt sig av påminner om cellmembranet – skalet på en cell – kan metoden också användas som ett verktyg för screening av läkemedelskandidater då en majoritet av alla läkemedelssubstanser binder receptorer på cellers yta. Forskargruppen har därför nyligen initierat ett samarbete med läkemedelsföretaget Astra Zeneca med förhoppningen om att metoden också kan användas för studier av läkemedelsinteraktioner och därmed förkorta utvecklingstiden av nya läkemedel.
Mer information:
Anders Gunnarsson, avd. för biologisk fysik, +46 31 772 61 09, anders.gunnarsson@chalmers.se
