Publicerad: 2021-12-06 11:44 | Uppdaterad: 2021-12-10 13:13

KI-forskaren Patrik Ernfors vill förstå smärta

Professor Patrik Ernfors. Foto: Martin Stenmark.
Professor Patrik Ernfors. Foto: Martin Stenmark.

Genom att ta fram kunskap om hur smärta uppstår hoppas han bidra till framtida hjälp mot kronisk värk. Professor Patrik Ernfors berättar om misslyckanden, Nobelprisarbete och varför man behöver vara förutsättningslös för att upptäcka nytt.

Text: Cecilia Odlind, skriven för tidningen Medicinsk Vetenskap nr 4/2021.

Kan smärta vara bra? Jo, den är faktiskt livsviktig. Smärta tar oss reflexmässigt bort från det skadliga och den lär oss också vad som är farligt. Årets Nobelpris i fysiologi eller medicin har bidragit till förståelsen av smärta genom upptäckter av receptorer för temperatur och beröring som gjordes på 1990-talet av David Julius och 2010 av Ardem Patapoutian. Forskning i dessa upptäckters fotspår försöker utveckla nya behandlingsstrategier mot exempelvis kronisk smärta. Men fortfarande är det mycket man inte vet om hur upplevelsen av smärta förmedlas i kroppen. Att förstå den cellulära och molekylära grunden till smärta är målet med professor Patrik Ernfors forskning. 

– Vi försöker kartlägga och klassificera de celler som är inblandade i normal smärtfunktion. Genom att förstå detta i alla dess detaljer kan vi förhoppningsvis också förstå vad det är som har gått fel hos personer som drabbas av kronisk smärta. Och det i sin tur är ju en förutsättning för att kunna reparera det som gått fel, säger han.

Nästan var femte person har pågående smärtproblem och sju procent lider av kronisk smärta. Samtidigt saknas bra smärtläkemedel. Tidigare har man haft ganska trubbiga verktyg när man studerat smärta, enligt Patrik Ernfors. Men nya tekniker, som så kallad single cell-sekvensering då man registrerar samtliga gener som är aktiva i enskilda celler vid en viss tidpunkt, gör det möjligt att studera exakt vilka celler som är aktiva under olika delar av smärtreaktionen och vid olika slags smärttillstånd. Metoden gör också att forskarna i det levande djuret kan återskapa aktivitet i de celler som tidigare var aktiva för att förstå deras betydelse för smärthändelser.

– Vi kan fånga celler i ett levande djur som känner smärta och flera veckor senare artificiellt aktivera cellerna igen och på så vis kartlägga deras exakta funktion. Det är nu som teknologin finns för att på riktigt kunna förstå principerna bakom detta och jag tror därför att vi kommer att ta viktiga språng när det gäller förståelsen av smärta under den kommande tioårsperioden, säger Patrik Ernfors.

Gjorde oväntad upptäckt

De beteenden som följer på smärta är liknande hos människor och djur. Genom att mäta reflexer och rörelsemönster, exempelvis att musen slickar sig, kan forskarna registrera att smärta föreligger. Men det är svårt att särskilja de olika typerna av smärta, den kan ju kännas på många sätt; brännande, stickande, molande, skärande. Och den kan orsakas av olika skäl.

– Smärta är flera olika tillstånd. Jag tror det är ett skäl till att det varit svårt att hitta bra läkemedel. Det är ju också så att man inte bör ta bort all smärta, det blir mycket farligt för individen. Det är den kroniska smärtan som man måste hitta sätt att ta bort, säger Patrik Ernfors.

Professor Patrik Ernfors. Foto: Martin Stenmark.
Foto: Martin Stenmark.

Apropå att det fortfarande återstår mycket att upptäcka gjorde han själv ett förvånande fynd för bara ett par år sedan.

– Vi upptäckte ett nytt organ. Det var väldigt oväntat.

Forskargruppen hade studerat gliaceller, en celltyp i nervsystemet, i mer än tio års tid. Genom att fluorescensmärka cellerna tidigt kunde forskarna följa deras utveckling. De såg bland annat att gliaceller gav upphov till det parasympatiska, icke viljestyrda, nervsystemet, samt till de flesta pigmentceller i huden. Men de såg också att det fanns gliaceller i huden som var intimt förknippade med nervfibrer.

– Redan på 1800-talet hittades de sensoriska organ som är inblandade i beröring. Smärta däremot, har alltid ansetts starta i fria nervtrådar i huden. Men vi såg nu att den kunde starta i gliacellerna och ledas vidare via smärtfibrer. Tillsammans bildar celler och fibrer ett smärtsensoriskt organ, säger Patrik Ernfors.

I djur har man sett att om gliacellerna i det smärtsensoriska organet skadas så kan det leda till en smärtsjukdom som kallas småfiberneuropati. Nu försöker en rad forskargrupper förstå betydelsen av gliaceller vid denna sjukdom. 

Ni kartlade alltså celler i godan ro – och upptäckte ett organ?

– Ja. Jag tror en bra egenskap för att lyckas som forskare är att vara förutsättningslös. Det är viktigt att försöka vara öppen för det oväntade och sträva efter ett dynamiskt intellekt så att man kan ta tillvara den kunskap som man råkar komma över, säger Patrik Ernfors.

En annan upptäckt som forskargruppen gjort handlar om ursprunget till en form av hjärntumör, glioblastom. Tidigare har man trott att denna form av tumör härstammar från gliacellerna. Men Patrik Ernfors och hans kollegor upptäckte att det finns en farligare och mer snabbväxande undergrupp av tumör som i stället uppstår från celler vid hjärnans blodkärl. 

– Denna kunskap är viktig för förståelsen av vad som orsakar cancern och även för att hitta rätt behandlingsstrategi till just dessa patienter, säger han.

Nobelpris till rätt mottagare

Patrik Ernfors sitter också med i Nobelförsamlingen och var därmed med och tog beslutet om 2021 års medicinpris De grundläggande principerna för känsel Nobelprisbelönades i flera pris redan i början av 1900-talet. Det som kvarstod att förklara var hur nervtrådar kan omvandla beröring och temperatur till biologiska signaler som gör att vi kan uppleva omvärlden.

– På så vis följer årets pris upp tidigare pris och visar på det långa perspektiv som man måste ha i forskning, säger han.

Tack vare Patrik Ernfors expertkunskaper på området föll det på hans lott att förklara betydelsen av forskningen för omvärlden på presskonferensen.

– Det var nervöst men roligt.

På frågan om ifall det inte ändå borde ha gått till upptäckten av mRNA-vaccin mot covid-19, som i enlighet med Alfred Nobels prismotivering räddat många liv det senaste året, passar Patrik Ernfors.

– Vi får som du vet inte prata om hur resonemangen går under Nobelprisarbetet. Men själv är jag glad att det gick till just detta fält. Jag tror det betyder mycket för smärtområdet, det leder till ökat intresse och att forskningen utvecklas snabbare, säger han.

Patrik Ernfors återkommer flera gånger till det enorma privilegium han tycker det är att få bedriva forskning.

– Att upptäcka nya saker är roligt på riktigt. Och det tror jag verkligen är en förutsättning för att det ska gå bra att forska. Jag kan bli väldigt exalterad över en svartvit bild på en gel, skrattar han.

När forskningen går snett

Att hantera när forskningen går snett är mindre roligt men också en del av verksamheten.

– Det kan kännas svårt när det inte går som man har tänkt sig, särskilt jobbigt kan det vara när det går snett för ens yngre medarbetare som fortfarande är i början av karriären. Men jag tror man måste förstå att allt forskningsarbete kantas av misslyckanden, även om det inte alltid visas upp, säger han. 

År 2015 drog Patrik Ernfors tillbaka en publikation från tidskriften Cell eftersom de inte kunde återskapa resultat från ett viktigt experiment i studien.

– Det var såklart tråkigt att de resultat vi tidigare fått inte verkade stämma. Men då tycker jag det är viktigt att tillkännage det. Jag tror inte alltid forskare är så bra på att rätta till den här typen av fel i efterhand, säger han. 

Med åren har han känt att det är allt viktigare att forskningen även bidrar med kunskap som kan ge hjälp till människor med smärta. Men samtidigt gäller det att förstå att forskning går långsamt.

– Att nå djup kunskap tar tyvärr lång tid. Vi kan ibland arbeta i 5-6 år med studier som resulterar i en enda publikation.

Och ibland resulterar arbetet inte ens i nya upptäckter som är publicerbara, menar Patrik Ernfors.

– All forskning som inte är bekräftande är förknippad med en risk. Ibland gräver man utan att hitta något. Men om du inte chansar kan du inte heller hitta något nytt.

Fakta om Patrik Ernfors

Namn: Patrik Ernfors.

Titel: Professor i vävnadsbiologi, institutionen för medicinsk biokemi och biofysik, Karolinska Institutet. Medlem i Nobelförsamlingen.

Ålder: 56.

Familj: Fru och två utflugna barn.

Motto: Gräv vidare där du står.

Så kopplar jag av: Bygger hus, odlar bin och arbetar i trädgården. När jag hade en extremt stressig period på 2000-talet började jag jaga. ”Då sitter man helt stilla i ett torn och har ingen mobiltäckning. Det är ett mycket effektivt sätt att koppla bort jobbet”. 

Kuriosa: Har byggt ett växthus som också innehåller ett slungrum. Här slungas 200-500 kilo honung per år.

Förebild: ”Min handledare Håkan Persson, som tyvärr dog i ung ålder, är än idag är en inspiration. För honom stod frågeställningen och kunskapen alltid i centrum. Han var en urkraft till forskare.”

Patrik Ernfors om…

…djurförsök:

För att ta fram ny kunskap och nya läkemedel behöver vi göra djurförsök eftersom vi inte vill testa oprövade substanser på människor. Men det är viktigt att minimera djurens lidande på alla sätt.

…sociala medier:

Jag gillar dem inte. Mycket är nonsens och jag tycker ofta de ger en sned och overklig bild av verkligheten. Där kommuniceras till exempel sällan de misslyckanden som hör till forskningens vardag.

…effekter av pandemin:

 Forskning handlar om kreativitet. Och kreativitet kräver att människor möts och diskuterar. Därför har forskningen blivit lidande av pandemin, men jag hoppas samtalen kommer i gång nu.

…publiceringshets:

En del vetenskapliga tidskrifter kräver väldigt omfattande tilläggsexperiment på kort tid i samband med publicering av studier. Det tror jag ökar risken för osäkra data och felaktiga slutsatser.

Mer läsning om smärta