När han nu Nobelprisbelönas för sina upptäckter har forskningsfältet exploderat — cellens avfallshantering har visat sig vara avgörande vid cancer och flera andra sjukdomar. Efteråt förklarade Nils-Göran Larsson, medlem i Nobelkommittén:
— Precis som i en lägenhet ansamlas det skräp i våra celler.
Saker slits, går sönder och behöver bytas ut.
Yoshinori Ohsumi har beskrivit de grundläggande mekanismerna för hur cellen sköter sin städning och återvinning, säger han. Och det är ingen finputsning det är frågan om, snarare en ständigt pågående renovering där kroppens byggnadsmaterial bryts ner och återvinns. Två till tre hekto av dessa proteiner omsätts varje dag genom de här processerna, säger Nils Göran Larsson.
Det syftar på en speciell renhållningsmetod hos cellen, där delar av cellens innehåll omsluts av membran och bildar så kallade vesiklar som i sin tur transporteras till lysosomer, som fungerar som cellens återvinningsstation för nedbrytning av biologiskt material.
Yoshinori Ohsumi, professor vid Tokyo Institute of Technology, var den första att i detalj klargöra hur detta går till.
Han är en mycket noggrann forskare, säger Nils Göran Larsson.
I dag vet man att autofagi ger snabb tillgång till energi vid näringsbrist och ser till att invaderande virus och näringsbrist kan oskadliggöras.
Mekanismen har också visat sig vara involverad i flera olika sjukdomar, som cancer, diabetes, Parkinsons sjukdom och olika typer av demens.
Autofagi-forskningen har långsamt växt i omfattning för att de senaste åren fullkomligt explodera, av den stora ökningen av antalet vetenskapliga publikationer att döma.
Betydelse för flera sjukdomar — Det ökade forskningsintresset för autofagi på senare år beror nog på att betydelsen för olika sjukdomar har blivit tydlig för allt fler forskare, säger Helin Norberg, cancerforskare vid institutionen för fysiologi och farmakologi, som är en av de många forskare som går i Yoshinori Ohsumis fotspår.
Cancerceller drar på sig inre skador och utsätts för olika typer av stress, som syrebrist och näringsbrist.
De skyddar sig då mot påfrestningarna genom ökad inre återvinning och snabb omsättning av energi som cancerceller behöver.
Autofagi är i detta sammanhang alltså negativt, då det får cancercellerna att överleva.
Helin Norberg försöker i sin forskning hitta sätt att styra autofagi-processen till cancercellens nackdel. Målet är en selektiv autofagi, där endast vissa nyckelproteiner som främjar cancerutveckling förstörs.
Flera kliniska prövningar pågår med substanser som påverkar autofagi, men det finns ännu inget färdigt läkemedel. Helin Norberg förhoppning är att hennes egen forskning en dag ska resultera i ett nytt sorts cancerläkemedel.
Jag hoppas att det leder till att även forskare inom andra områden kan hitta nya kopplingar till sjukdomar, säger Helin Norberg.
Viktig process i neurodegenerativa sjukdomar — Caroline Graff, professor i genetisk demensforskning vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle, beskriver en liknande utveckling för autofagi-forskning inom hennes fält.
— Av någon anledning städas inte dessa proteinansamlingar bort utan blir kvar och förstör cellens funktion.
Men det är först de senaste åren som verkligt starka bevis har kommit.
Vi har misstänkt det under en längre tid, men det är nytt att vi ser den här väldigt tydliga kopplingen, säger hon.
| Sjukdom | Proteinansamling | Typ av sjukdom |
|---|---|---|
| Alzheimers | Amyloid-beta och tau-proteiner | Demenssjukdom |
| ALS (Amyotrofisk lateralskleros) | TDP-43 och SOD1 | Neurodegenerativ |
| Frontallobsdemens | TAU-proteiner | Demenssjukdom |
Neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers, ALS och frontallobsdemens skiljer sig åt genom att olika typer av proteiner ansamlas i nervcellerna.
Inga effektiva behandlingar finns idag i för någon av dessa sjukdomar.
Men Caroline Graff menar att autofagi är ett gemensamt ljus i tunneln. Helin Norberg kan inte se att hennes forskning skulle möjlig utan Yoshinori Ohsumi. Vi hade aldrig kommit så här långt utan hans upptäckter, säger hon.
Text: Ola Danielsson