Anna Falk tillverkar minihjärnor
Reportage av Dick Andersson
Anna Falk tar emot mig i den nybyggda entrén på Biomedicum vid Karolinska Institutet. Hon ägnar sig åt forskning som ska ge oss en bättre grundförståelse av hur hjärnan utvecklas och fungerar på ett grundläggande sätt.
– Vi kallar dem organoider eller “minihjärnor”, förklarar hon. Det är tredimensionella cellmodeller som växer från mänskliga stamceller. Tanken är att de ska efterlikna en specifik del av den mänskliga hjärnan så nära som möjligt. Och de kan växa sig stora som ungefär en ärta.
Genom att skapa och studera dessa minihjärnor vill Falk förstå hur exempelvis tidiga mutationer kan leda till neuropsykiatriska diagnoser. De mänskliga cellerna odlas i en näringslösning där de delar sig och börjar organisera sig i olika lager – ungefär som hjärnbarken.
– Det är fascinerande hur cellerna i organoiden, genom att känna av sin omgivning och kommunicera via signaler, utvecklas olika beroende på var de befinner sig. De celler som hamnar ytterst bildar ofta en viss typ av nervceller, medan de som är mer centralt placerade utvecklas till en annan sort.
Ett mål för henne och forskargruppen är att utveckla bättre alternativ till djurförsök. Istället för att studera djurhjärnor arbetar de med mänskliga celler direkt. Eftersom hjärnan skiljer sig så mycket mellan arter kan det ge mer träffsäkra resultat.
– Djur kan aldrig bli människor, betonar Falk. Att göra minihjärnor av humana celler gör att vi studerar vår egen biologi. Dessutom slipper vi använda djur som försökspersoner.
Men det finns alltid gott om utmaningar. När minihjärnorna växer saknar de blodkärl och har därför svårt att ta upp syre i mitten av vävnaden. Därför samarbetar Falk med ingenjörer och materialforskare för att förbättra förutsättningarna för organoiderna. Vissa av idéerna och koncepten är ganska out there – en av de senaste lösningarna är en luftig ”ställning” av spindelvävsprotein. Som förbättrar flödet mellan celler och förbättrar chanserna till minihjärnornas överlevad och fortsätta sin utveckling.
– Vi tror att vi så småningom kan bygga riktigt avancerade modeller där man också kan studera tumörtillväxt säger hon. Tänk om vi kan se hur cancer startar, helt utan att transplantera celler till djur?
Stödet från Forska utan djurförsök är avgörande för att Falk och hennes kollegor ska kunna förbättra sina metoder. Det kan handla om allt från att utveckla näringslösningar till att integrera immunceller i minihjärnorna.
– Vi tror att allt fler forskare, också de som hittills använt djur, ska kan övergå till humana cellmodeller, förklarar Falk.
När jag lämnar Karolinska Institutet är jag lite mind blown! Anna Falks “minihjärnor” är ett otroligt intressant steg – inte bara för vår förståelse av hjärnans utveckling, utan också för vägen mot mer etiska och träffsäkra metoder.