Prisat mikroskop byggt på KTH

Metoderna kan leda till både minskat lidande för patienterna och kan möjliggöra tidigare diagnostik och behandling.

Jerker Widengren, professor i experimentell biomolekylär fysik på KTH, fick redan som doktorand på Karolinska Institutet i början av 1990-talet kontakt med Stefan Hell. Stefan Hell, då postdoc vid Åbo universitet, var inbjuden för att ge ett seminarium på KI och de båda fann att de hade många gemensamma forskningsintressen.

– Vi har haft ett nära samarbete med Stefan Hell sedan drygt tio år tillbaka. För drygt ett år sedan avslutade vi ett EU-projekt som jag koordinerade, och där Stefans grupp deltog. Inom detta projekt kunde vi bygga upp ett STED-mikroskop på vår avdelning, som ett av de allra första i sitt slag utanför Stefan Hells forskningslaboratorium, berättar Jerker Widengren.

I projektet har de lyckats med att vidareutveckla cancerdiagnostiken för bröst- och prostatacancer. I dag tas vävnadsprover vid misstänkt bröst- och prostatacancer med en relativt grov nål, samtidigt som en teknik med en betydligt finare nål utvecklats på Karolinska Institutet. Men då den även ger en betydligt mindre mängd provmaterial från patienten blir det svårare att ställa diagnos. Samtidigt är den finare nålen att föredra, inte minst ur patienternas synvinkel, menar Jerker Widengren.

– Användning av de grövre nålarna leder ofta till smärta, blödningar och en ökad infektionsrisk för patienterna. Det finns också en risk att sprida celler från tumören då provtagningen med en grövre nål i högre grad orsakar skador på omkringliggande vävnader, säger Jerker Widengren.

Genombrottet för den finare nålen kan komma genom att maximera informationsmängden från provmaterialet med hjälp av den nu nobelprisade STED-mikroskopin (stimulated emission depletion).

– Vi menar att med högupplöst mikroskopi kan vi utvinna mycket mer information från varje enskild cell, närmare bestämt om proteinerna i deras cellulära sammanhang. Vi har visat att analyser av de spatiella distributionsmönstren för proteinerna i cellerna gör det möjligt att urskilja tumörceller från vanliga celler. För detta diagnostiska ändamål är vi pionjärer i att använda STED-mikroskopi, säger han.

Widengren kallar STED-mikroskopet som används i forskningen för ”ett hemmabygge”, även om det är byggt tillsammans med årets nobelpristagare.

– Instrumentet är kanske inte så användarvänligt, men samtidigt når vi högre upplösningar än de kommersiella instrument som hittills funnits på marknaden.

I dag är diagnosmetoderna fortfarande på konceptstadiet, men Widengren menar att de kommer att utvecklas vidare i takt med att STED-tekniken blir allt mer tillgänglig.

– Till slut kommer denna teknik att finnas ute på klinikerna och kan i stor utsträckning komma att ersätta dagens mikroskopitekniker. Vi arbetar nu med att bredda konceptet för tidig cancerdiagnostik, baserat på högupplösta proteindistributionsmönster i blodplättar, säger Jerker Widengren.

När Jerker Widengren hörde om årets Nobelpris kunde han inte annat än glädjas.

– Visst blev jag väldigt glad. Stefan Hell förtjänar verkligen detta pris. Han hade en tidig och banbrytande idé som han sedan konsekvent arbetat med och realiserat. Det har inte alltid varit lätt utan han har fått kämpa för det, säger Jerker Widengren.

Många hade nog förutspått att han skulle få Nobelpriset i fysik.

– Att det blev i kemi var kanske lite förvånande, men det visar samtidigt hur ämnesgränserna suddas ut allt mer i dag. Detta Nobelpris är även en illustration av den betydelse som fysiken och tekniken har för den framtida utvecklingen inom life science-området. Forskningen på KTH rörande teknologier inom life science är stark och här har KTH en viktig roll att spela.

Text: Magnus Pahlén Trogen