Publicerad: 2024-12-18 09:51 | Uppdaterad: 2024-12-19 18:33

Små strukturer kan förklara svår sjukdom

Porträtt av Anna Wredenberg
Anna Wredenberg Foto: Martin Stenmark

Professor Anna Wredenberg vill förstå i detalj hur kroppen fungerar och nördar ner sig i mitokondriens okända värld. För patienter med ärftliga genetiska sjukdomar kan det innebära att de får en efterlängtad diagnos.

Text: Cecilia Odlind, först publicerad i Medicinsk Vetenskap nr 4 2024

Mitokondrier är små strukturer som finns i alla våra celler. De brukar kallas cellens kraftverk; i dem förbränns socker och fett till vatten och koldioxid. Den energi som då frigörs lagras i en molekyl, ATP, som används i olika cellprocesser.

 - På bilder av en cell illustreras mitokondrierna ofta som små frisimmande bönor men egentligen består de av stora nätverk som ständigt förändrar sig och kan omfördela sig inne i cellen, säger Anna Wredenberg.

Att ansvara för cellens energiförsörjning är en viktig uppgift.

- Man kan bli väldigt sjuk när mitokondrierna inte fungerar som de ska. Det finns ett hundratal sjukdomar där mitokondrierna är påverkade och tecken på mitokondriestörning kan visa sig när som helst under livets gång och orsaka problem i varierande grad, säger hon.

Anna Wredenberg utbildade sig först till sjukgymnast men märkte tidigt att hon ville veta mer i detalj hur kroppen fungerade. Därför vidareutbildade hon sig till läkare och hamnade av en slump hos forskaren Nils-Göran Larsson som forskade om mitokondrier och som erbjöd en plats i hans forskningsgrupp.

- Jag gick till en av våra läroböcker för att läsa på om mitokondrier. Men där fanns bara några rader om dem. Det triggade mig att vilja veta mer, berättar hon.

Nu har Anna Wredenberg forskat om mitokondrier i 25 år.

- I början kändes det som om vi inte var så många som intresserade oss för detta men idag är det ett stort och växande forskningsfält, säger hon.

En speciell sak med mitokondrier är att de har ett eget genom som alltså är ett annat än det i cellkärnan. Det mitokondriella DNA:t ärvs enbart från mamman och kodar för 13 särskilda mitokondrieproteiner. Men totalt finns cirka 1500 olika slags proteiner i dessa organeller (cellens motsvarighet till organ). Målet med Anna Wredenberg forskning är att förstå dessa proteiners funktion och vad som händer om det är fel på något av dem.

- Vi försöker kartlägga vilken sjukdom och vilka symtom som hänger ihop med vilka felaktigheter i proteinerna. Det är grundläggande forskning och kunskap som till stor del saknas men som är en förutsättning för att vi ska kunna ta fram riktad behandling i framtiden, säger Anna Wredenberg.

Komplexa sjukdomar

Ungefär 1 på 5000 individer drabbas av mitokondriesjukdom. Som specialistläkare är Anna Wredenberg även verksam på Centrum för medfödda metabola sjukdomar vid Karolinska universitetssjukhuset, CMMS, och deltar i utredningar av patienter med misstänkta medfödda ämnesomsättningssjukdomar, där mitokondriesjukdomarna ingår, tillsammans med en rad andra specialistläkare.

- Vi sitter allihop i ett rum och diskuterar och hjälps åt för att kunna ställa rätt diagnos. Detta är komplexa sjukdomar och ibland saknas kunskap så man måste tänka brett och dynamiskt, säger hon.

Patienten kan ha varit sjuk en längre tid och önskan att få en diagnos kan vara stark. Det finns flera skäl till det, menar Anna Wredenberg.

- En genetisk diagnos ger en förklaring till varför man är sjuk vilket ofta ger en känsla av lättnad för patienten och deras familj. Det medför även att man kan få en bättre anpassad fortsatt omvårdnad och uppföljning. Och i bästa fall finns till och med en behandling, säger hon.

På CMMS görs avancerade mitokondrieutredningar på muskelprov på cirka 170 personer per år och av dem visar sig runt 25 procent ha avvikelser som talar för primär mitokondriesjukdom. Genom att kombinera helgenomkartläggning med muskelanalyser får många av patienterna en diagnos. Anna Wredenberg berättar om ett fall där forskarna lyckades. De identifierade en förändrad gen hos en svårt sjuk patient som behövde intensivvård i perioder. Genen hade aldrig tidigare kopplats till sjukdom.

Porträttfoto
Anna Wredenberg. Foto: Martin Stenmark

- Vi misstänkte att det här var förklaringen till patientens besvär. Genom kontakter med internationella kollegor kunde vi hitta två andra liknande fall vilket gjorde att sambandet kunde slås fast, säger hon.

Just dessa patienter drabbades av flera av de typiska symtom som kan förekomma vid mitokondriesjukdomar: Muskelsvaghet, akut leverpåverkan och effekter på hjärnan som exempelvis kan ge svårbehandlad epilepsi.

- Vi vet inte riktigt varför just dessa organ drabbas mer vid mitokondriella sjukdomar. Mitokondrier finns ju i alla celler. Men det är exempel på organ vars celler inte förnyas så mycket under livet, till skillnad från exempelvis blod. De är också extra energikrävande organ där mitokondrierna kanske är särskilt viktiga, säger Anna Wredenberg.

Förutom att identifiera specifika ärftliga sjukdomar som beror på mitokondriell dysfunktion försöker forskarna även förstå hur störd mitokondriefuntion kan ha en roll i en rad andra sjukdomar som exempelvis hjärtkärlsjukdom, åldrande och diabetes. Anna Wredenberg forskar även om mitokondriernas grundläggande roll i olika biologiska processer.

– Vi undersöker till exempel hur en viss mitokondriell process är inblandad i tidig utmognad av hjärtat, berättar hon.

Bananflugan intressant modell

I sin forskning använder gruppen flera olika metoder och modellorganismer, en av dem är bananflugan. Den har använts i genetisk forskning i över 100 år och passar bra för att studera det mitokondriella systemet.- Just detta system är i det närmaste identiskt i däggdjur och bananfluga. Det här gör att våra studieresultat från flugan i hög grad även är relevanta för människa, säger Anna Wredenberg.

Men att förklara hur mitokondriernas DNA fungerar mer i detalj – något som hon tycker är otroligt spännande – kan vara utmanande.

- Många, inte minst forskare inom medicin, har god kunskap om grundläggande genetik. Men mitokondriell genetik fungerar helt annorlunda än cellkärnans, säger Anna Wredenberg.

Hon förklarar att det i en cell kan finnas tusentals kopior av mitokondrie-DNA och att mutationer kan uppstå lite närsomhelst och enbart i vissa av dessa mitokondrie-DNA-kopior. Ett visst organ eller en viss vävnad kan då ha både muterade och icke-muterade gener i sina mitokondrier.

- Det är först när andelen muterade genkopior – och därmed andelen förändrade protein – är tillräckligt hög, som man riskerar att få sjukdomssymtom. Det här kan vara svårt att förmedla, säger Anna Wredenberg.

Det är fortfarande mycket vi inte vet om hur mitokondrierna fungerar, till Anna Wredenbergs lycka.

- Det betyder att det finns massor att lära sig och att vi forskare kan bidra till ökad kunskap. I slutänden innebär det förhoppningsvis att vi kan hjälpa drabbade patienter bättre framöver, säger hon.

Om Anna Wredenberg

Titel: Professor vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik, Karolinska Institutet och specialistläkare i klinisk genetik vid Centrum för medfödda metabola sjukdomar, Karolinska universitetssjukhuset.

Ålder: 50.

Familj: Sambo och två söner som är 15 och 17 år. Vi har också två sibiriska kattbröder som gärna stör mitt i natten.

Så kopplar jag av: Genom att vara aktiv, gå i skogen, jogga, gruppträna. Tidigare tränade jag Kung Fu men tyvärr hinner jag inte det just nu.

Förebild: Min morfar dog redan innan jag föddes men var en person som nådde ut till många. Han var präst, gick en mil varje dag och hade tydliga uppfattningar om hur man borde leva. Jag tänker ofta på honom trots att vi aldrig träffades.

Bästa forskaregenskap: Jag hoppas att jag är analytisk och observant i kombination med en viss kreativ ådra.

Anna Wredenberg om …

… självkritik:

Det är lätt att älska sina egna resultat. Men jag tror det är mycket viktigt att hela tiden försöka förhålla sig så objektiv som möjligt och kritiskt granska sin forskning.

… balans:

Det krävs pauser i tillvaron för att man ska kunna vara kreativ och modig. Jag promenerar till och från jobbet varje dag, det ger mig två timmar att bara låta tankarna gå som de vill.

… kunskap om kroppen:

Jag blir mindre orolig för min hälsa ju mer jag förstår. Det är mycket som kan gå fel men det mesta klarar vi av. Och en del förstår vi inte just nu och det får man till viss del acceptera.

… träning:

Fysisk aktivitet kan förbättra mitokondriernas kapacitet och musklernas uthållighet, men träningen behöver vara fokuserad på just uthållighet för att man ska få den effekten.

Läs fler spännande artiklar om populärvetenskap