Hjärnans struktur och "kemiska arkitektur"

Att med hjälp av molekylära biomarkörer avslöja sjukliga förändringar redan innan de gett upphov till kliniska symtom. Det är ett av huvudmålen för Balázs Gulyás, professor i nuklearmedicin och verksam vid PET-centrum, institutionen för klinisk neurovetenskap. Forskningen gäller i första hand neurodegenerativa och neuroinflammatoriska sjukdomar med tyngdpunkt på Parkinson, Alzheimers och Huntingtons sjukdom.

Balázs Gulyás började på Karolinska Institutet 1988 som post doc. Han hade då nyligen disputerat med en uppmärksammad avhandling och fått en inbjudan från PET-centrum på KI att där fortsätta sin forskning. Centret - det första i Europa - hade varit igång i drygt ett decennium och redan utmärkt sig som internationellt ledande på området. Genom att använda PET (positronemissionstomografi) kan man studera olika hjärnaktiviteter, dess biokemi, metabolism och anatomi. Det sker med hjälp av radioligander, molekyler märkta med radioaktiva isotoper, som injiceras och som man sedan via PET-kameran kan studera hur och var de tas upp i kroppen.

Under de senaste åren har Balázs Gulyás och hans medarbetare utvecklat en ny typ av biomarkörer som binder till proteiner eller proteinkomplex i hjärnan av central betydelse för sjukdomsutveckling - enzymer, transportörer, med mera - och som går att påvisa via PET. Vid till exempel Alzheimers sjukdom finns molekyler som binder till amyloid och visar om det finns plack i hjärnan. Andra molekyler kan avslöja neuroinflammation, vilka områden som är inflammerade och hur aktiv inflammationen är.

- Med nya markörer kan vi nu se att vissa stödjeceller i centrala nervsystemet - mikroglia och astrocyter - är aktiverade i samband med plackbildningen. Den stora utmaningen är att utveckla mycket tidiga biomarkörer som visar på förändringar redan innan det bildats plack och de kliniska symtomen uppträtt, och därmed kunna ingripa i sjukdomsprocessen. Vi har nu flera molekyler i fas II-studier och har även testat dem på några patienter med risk för att utveckla Alzheimers. En förhoppning är att kunna ha ett läkemedel framme inom ett par år, berättar Balázs Gulyás.

Nya begrepp

I samband med arbetet att utveckla nya markörer har han myntat ett nytt begrepp, "translationell molekylär imaging", en viktig del av klinisk diagnostik. Med hjälp av olika avbildningstekniker kan man tidigt upptäcka sjukliga förändringar, följa sjukdomsförlopp och effekten av läkemedelsbehandling. Det optimala vore, säger han, om det gick att använda samma typ av molekyler både för diagnostik och som terapi vid en viss sjukdom, alltså lämpliga för något man skulle kunna kalla "teragnostik".

Balázs Gulyás är tillsammans med professorerna Christer Halldin och Lars Farde forskningsgruppledare vid PET-centrum och de har ett 40-tal medarbetare med skiftande yrkesbakgrund. Det är bland annat kemister, ingenjörer, fysiker, laboratorieassistenter och sjuksköterskor. Utrustningen är avancerad - här finns sedan ett par år tillbaka ett nytt högupplöst PET-system, High Resolution Research Tomography (HRRT), för studier på tidigare inte uppnådd detaljnivå. Vid centret har också installerats ett komplett avbildningssystem, det första i världen, där olika tekniker som PET, MR, CT och SPECT är kopplade till varandra. Systemet kommer att användas vid försök med djurmodeller. Forskargruppen har också många samarbeten med läkemedelsindustrin.

Balázs Gulyás är läkare men har valt forskningen framför kliniken.

- Det var inget lätt beslut, men det var svårt att hinna med båda delarna. Jag får ändå träffa patienter i samband med våra kliniska studier och målet är ju att kunna hjälpa patienterna genom att utveckla nya läkemedel.

Han deltar också i en rad andra engagemang. Han har många internationella samarbeten, bland annat i Ungern, där han 1993 etablerade landets, och även Östeuropas, första PET-centrum. Han har skrivit flera böcker och arrangerat olika internationella vetenskapliga konferenser. Tidigare var Balázs Gulyás mycket aktiv som lärare på KIs grundutbildningar, men har numera i huvudsak kurser för doktorander.

Text: Ann-Marie Dock, publicerad i "Från Cell till Samhälle" 2011.

Om forskningsämnet

Inom nuklearmedicin används organiska molekyler märkta med radioaktiva isotoper som injiceras i kroppen och gör det möjligt att via PET-kamera (positronemissionstomografi) följa hur dessa spårmolekyler tas upp i olika organ. Man kan till exempel visualisera transporten i hjärnan av dopamin och serotonin, signalsubstanser som är involverade vid sjukdomar som schizofreni och Parkinsons sjukdom.

Balázs Gulyás studerar en ny typ av biomarkörer som bland annat används för sjukdomsdiagnostik, utveckling av nya läkemedel och för att studera behandlingseffekter.

Länkar

NuklearmedicinProfessor