Hon avslöjar molekylernas framfart i celler

Vad händer i celler när molekylsammansättningen förändrar sig? I sin forskning spårar Ingela Lanekoff, analytisk kemist vid institutionen för kemi-BMC, små molekylers eller metaboliters utveckling. – Vi fokuserar på att se saker som ingen annan kan se i cellvävnader. Genom att mäta och bestämma betydelsen av molekylära processer kan vi förstå utvecklingen av sjukdomsförlopp.

Med kroppens molekyler i balans fungerar vår kropp som den ska. Men uppstår rubbningar, ökar risken för ohälsa och sjukdomar. Vad som sätter igång processer och gör att exempelvis vävnad dör vet inte forskarna idag. Men ett viktigt steg är att kunna avbilda molekyler i vävnader och på så sätt spåra förändringar. En av dessa tekniker är nano-DESI MSI, vilket är en förkortning av nanospray desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging.  Idag är det en av endast två tekniker i Sverige som kan göra analyser av molekyler på provytor utan att provet först måste föras in i ett vakuum, säger Ingela Lanekoff.

– Fördelarna med nano-DESI-tekniken är att vi kan bestämma mängden av varje molekyl som befinner sig på vävnadens yta. Dessutom kan vi analysera prover direkt i atmosfärtryck utan speciell provbehandling. Vi registrerar molekylernas position i vävnadsproverna med hjälp av ett analysinstrument som kallas masspektrometer och sedan sätter vi ihop bilder som visar var enskilda molekyler finns.

Ingela Lanekoff tar fram två kapillärer eller små glasrör med en diameter på 150 mikrometer vardera, vilket motsvarar ungefär två hårstrån. En vätska bestående av metanol och vatten leds in i det första röret för att i andra änden bilda en vätskebrygga, en droppe, till det andra glasröret.

– När droppen nuddar en yta kommer molekyler från ytan att lösas upp och föras över till droppen, berättar Ingela Lanekoff. Sedan transporterar vätskan molekylerna genom röret till en masspektrometer för registrering.

Spårar kemiska processer

Den dammsugarliknande effekten uppstår på grund av närheten till masspektrometerns vacuum. Hennes forskargrupp har nyligen utvecklat en variant som använder gas för att dra upp vätskan genom det andra glasröret.

– Med ett gasflöde kan vi kombinera olika lösningsmedel som lättare tar sig igenom rören. Det gör processen mer stabil. Vi har redan kunnat upptäcka en högre signal av små molekyler, så kallade metaboliter.

Metaboliter leder tankarna till ämnesomsättning och kroppens nedbrytning av mat, men enligt Ingela Lanekoff är de här molekylernas uppdrag större än så.

– Varje enskild cell har ju sin egen ämnesomsättning, och om du har rubbningar i en cell så skickar cellen ut kemiska signaler i form av metaboliter, vilket påverkar de celler som ligger runtomkring. Det kan vara uttryck för olika sjukdomstillstånd. Om en cell till exempel börjar reproducera sig mera och ändra sin ämnesomsättning kan det handla om cancer. Genom att spåra vilka metabola vägar som tas inuti cellerna får vi en bild av vilka kemiska reaktioner och processer som har skett.

Tekniken används till alla typer av vävnad men Ingela Lanekoffs grupp avbildar idag mest prover på njure och hjärna. Ytan som analyseras kan vara så liten som en tiondels millimeter i diameter. Det gör det till en stor utmaning att registrera molekyler i masspektrometern.

Utvecklat ny mätteknik

Men redan som post-dok kom Ingela Lanekoff på en metod för att korrekt registrera och mäta halter av molekyler som omvandlas till joner. Metoden går ut på att molekyler från ett snarlikt ämne, en så kallad standard, förs in i vätskan i glasrören. Vid jonisationen beter sig de båda ämnenas molekyler på samma sätt. Det som avslöjar dem är deras skillnader i vikt. På så sätt kan forskarna bestämma halten av ett visst ämne i ett prov.

– Den här kvantitativa tekniken är nog det jag är mest stolt över. Den har blivit en accepterad metod för avbildning av molekyler och används bland annat av ett labb som för karaktärisering av mikrobiella prover, säger Ingela Lanekoff.

Många hör av sig och vill samarbeta med hennes grupp, både inom Uppsala universitet, från Karolinska Institutet och företag som Astra Zeneca – en hel del utanför Sverige.

– Men man kan inte göra allting, man får lov att fokusera på några enstaka bitar. Vi vill först se hur långt vi kan komma med den här tekniken. Hur mycket kan vi se, hur känsliga och specifika kan vi bli? Vad är det vi kan göra som ingen annan har möjlighet till?

2015 belönades hon och 11 unga forskare med priset Ingvar Carlsson Award från Stiftelsen för strategisk forskning. Anslaget på 4 miljoner kronor gav henne möjlighet att anställa en post-dok med en till på väg in. Hon handleder även två doktorander, en som huvudhandledare och en som bihandledare i samarbete med organisk kemi. Dessutom tar hon emot examensarbetare, gymnasieelever och studenter för sommarprojekt. Därtill undervisar hon i analytisk kemi på grund- och masternivå.

– Man lär sig mycket av att undervisa och jag tycker det är roligt. Visst tar det tid, men för att få fram morgondagens kemister är det väldigt viktigt för oss vid universitetet att motivera de unga och få dem intresserade av kemi.

FAKTA INGELA LANEKOFF

Titel: Forskarassistent i analytisk kemi vid institutionen för kemi, Biomedicinskt centrum

Ålder: 42

Familj: Man, dotter och son i tonåren

Fritidsintressen: Läser, promenerar eller lagar mat, oftast lite lugnare aktiviteter för återhämtningens skull. Musiken tog tidigare stor plats i mitt liv, jag sjunger och spelar framförallt cello men även piano och gitarr. Men nu är jag i en annan fas.

Styrka: Något som kan vara både en styrka och en svaghet är att jag hela tiden reflekterar och analyserar situationer och interaktioner med människor, både i och utanför labbet. Jag är väldigt fascinerad av människor och mänskligt beteende. När man är i en gruppledarroll är det viktigt att försöka förstå varför folk gör som de gör.

Om jag inte blivit forskare: Efter gymnasiet ville jag jobba med människor och bli personalvetare. Men sen tyckte jag kemi var kul så då satsade jag på det. Och på något sätt kombinerar jag båda intressena nu. Jag gillar att jobba med människor, se dem utvecklas och stödja dem så mycket jag kan. Samtidigt är forskningen väldigt rolig när man har en idé om att man borde kunna göra på ett visst sätt och man försöker och försöker och så plötsligt bara ”wow, det funkar!” 

Efternamnet Lanekoff: Jag hette Andersson och min man Johansson, och redan innan vi var förlovade tyckte han det var jättetråkigt att heta Johansson. Då bestämde han sig för att byta efternamn till Lanekoff från räkneramsan Ole dole doff, kinke lane koff… När vi gifte oss tog jag också det namnet. Fast när vår dotter föddes och min man tyckte att det kunde vara roligt om hon fick heta Kinke så sa jag att där tog min humor slut, haha!

Mer om Ingela Lanekoffs forskning och vetenskapliga artiklar

Kontaktuppgifter Ingela Lanekoff

Anneli Björkman