Fem forskare får dela på 37,5 miljoner från Göran Gustafssons Stiftelse

Årets fem Göran Gustafssonpristagare tilldelas 7,5 miljoner kronor vardera, 300 000 i ett personligt pris och 7,2 miljoner i anslag till forskningen under en period av tre år. Det handlar om mycket eftertraktade priser som genom åren bland annat tilldelats forskare som på senare år även belönats med Nobelprisen i kemi respektive fysik, Emmanuelle Charpentier och Anne L’Huillier.

Hon vill visa hur bakterier i tarmen bidrar till hjärt-kärlsjukdom

Tove Fall, professor i molekylär epidemiologi, Uppsala universitet får priset i medicin

”för epidemiologiska studier av metabola och hjärt-kärlsjukdomar”.

Epidemiologisk forskning innebär att man med hjälp av observationsstudier försöker dra slutsatser om varför människor drabbas av vissa sjukdomar. Tove Fall har bland annat utforskat sambandet mellan bakterier i tarmfloran och hjärt-kärlsjukdomar. Nu vill hon dra i gång ett nytt projekt inom området.

– På senare år har vi med hjälp av DNA-teknik fått möjligheter att kartlägga tarmfloran. Genom de fina biobanker som finns i Sverige kan vi nu börja följa människor över tid och det blir som en tidsmaskin. Om en person i våra studier kommer till sjukhus med en hjärtinfarkt kan vi se hur deras tarmflora såg ut för åtta år sedan när proverna togs och jämföra med dem som inte insjuknat.

På två ben

Projektet står på två ben. Dels vill forskargruppen nu även kartlägga munfloran hos deltagarna i studien. Dels studerar de utbredningen av åderförkalkning i blodkärlen med hjälp av upprepad datortomografi och vårddata i hälsoregister.

– Det har länge funnits teorier om att mun- och tarmfloran har en påverkan på hjärt- och kärlsjukdomar. Huvudtolkningen i dag är att olika faktorer samspelar under lång tid, både miljö och genetik. Men det finns också personer där vi inte alls förstår vad sjukdomen kan bero på och då tror vi att bakterier kan ha spelat en roll.

Att få Göran Gustafssonpriset betyder enormt mycket, inte bara för Tove Fall, utan för hela hennes forskargrupp.

– Vi får bekräftat att det vi gör är bra och viktigt. Dessutom är det en så stor summa pengar att jag kan bygga vidare på det kompetenta forskarlag som jag har kring mig.

Hon hoppas kunna göra cancerbehandlingarna skonsammare

Laura Baranello, senior forskare på institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Karolinska Institutet får priset i molekylär biologi

”för banbrytande studier om topoisomerasers reglering och deras roll i tumörbiologin”.

Målet för Laura Baranellos forskning är att hitta en ny strategi för skonsammare cancerbehandlingar. Tanken är att i framtiden kunna förbättra både överlevnad och livskvalitet för patienterna.

– Den största utmaningen i dag när det gäller behandling med cytostatika är att läkemedlen inte kan skilja på cancerceller och friska celler. Det gör att läkare ibland tvekar att sätta in behandling för att patienten drabbas av så många biverkningar, berättar hon.

Utan att skada friska celler

En av hörnstenarna i dagens cancerbehandlingar är att blockera funktionen hos en grupp enzymer, topoisomeraser, som hjälper både vanliga celler och cancerceller att kopiera sitt DNA. För några år sedan upptäckte Laura Baranello att aktiviteten hos topoimeraserna kan regleras av ett så kallat oncoprotein som dessa interagerar med. Genom att attackera den här mekanismen, som endast förekommer i cancercellerna, hoppas forskarna nu kunna hitta nya sätt att stoppa tumörens tillväxt utan att skada friska celler.

– Vårt mål är att nå en större förståelse av den molekylära mekanismen. Men även att utveckla nya former av behandlingar, säger hon som befann sig i en taxi från en konferens när hon fick besked om att hon tilldelats Göran Gustafssonpriset i molekylär biologi.

– Jag blev väldigt glad och det känns ärofullt eftersom priset uppmärksammar forskning av hög kvalitet.

Han studerar hur proteiner i cellerna omvandlar energi

Ville Kaila, professor i biokemi vid Stockholms universitet, får priset i kemi

”för studier av molekylära mekanismer för biologisk laddningstransport”.

Det är proteiner som driver de kemiska processer i våra celler som är grunden till allt liv. De tar upp energin från födan och omvandlar den till elektrisk energi, ungefär som i ett batteri. Ville Kaila försöker förstå hur cellernas energiomvandling egentligen går till.

– Det är väldigt spännande att se hur naturen möjliggör de här laddningsomvandlingarna på molekylnivån. Proteinerna omvandlar energin genom transport av protoner och elektroner, och det kan ske med extremt hög effektivitet över stora avstånd, förklarar han.

I Ville Kailas grupp vid Stockholms universitet ingår forskare från olika discipliner, både kemister, fysiker och biologer. De kombinerar teoretiska beräkningsmetoder med experimentella tekniker, ren grundforskning men med flera möjliga tillämpningar. Om vi kan härma naturen och skapa konstgjorda system som fungerar som celler, kan det bland annat komma till nytta vid framställning av nya material.

Det har också visat sig att en stor del av alla mitokondriella sjukdomar uppstår som en följd av mutationer hos de proteiner som utför laddningstransporten. Vid sådana sjukdomar fungerar mitokondrierna, cellernas kraftverk, inte längre som de ska.

Ny biomedicinsk kunskap

Ville Kaila hoppas nu att hans forskning även ska bidra med ny biomedicinsk kunskap.

– Vi vill bygga om maskineriet och ändra på byggklossarna för att få en helhetsbild av processen. Om vi kan förstå den ännu bättre ur ett grundvetenskapligt perspektiv kan vi även utreda kopplingen till vissa sjukdomar.

Det handlar om högriskforskning som han drömt om, men tidigare inte haft möjlighet att genomföra.

– Göran Gustafssonpriset är otroligt fina nyheter för oss. Förutom det generösa anslaget är det en stor ära att bli uppmärksammad på det här sättet.

Han vill skapa solceller och lysdioder för framtiden

Feng Gao, professor i optoelektronik vid Linköpings universitet får priset i fysik

”för bidrag till grundläggande förståelse och utveckling av nya optoelektroniska enheter baserade på organiska halvledare och metallhalid-perovskiter”.

Feng Gaos forskning inriktar sig på nya organiska halvledare och metallhalid-perovskiter som kan användas till både solceller och lysdioder (LED-belysning). Solceller gjorda av sådana halvledarmaterial är mer miljövänliga och har även många andra fördelar jämfört med de mer traditionella oorganiska panelerna, oftast tillverkade av kiselmaterial.

– Det handlar bland annat om den låga tillverkningsenergin, den låga vikten och att solcellerna kan göras flexibla och halvgenomskinliga. Du kan sätta dem på fönstren eller klä in din elbil med dem. De kan också tillverkas i olika färger vilket kan göra att de passar bättre in i stadsmiljön till exempel, berättar Feng Gao.

Effektiviteten en utmaning

Men det finns utmaningar också. Exempelvis är organiska solceller ännu inte lika effektiva som kommersiella oorganiska solceller. Fast även här har det gjorts stora framsteg på senare år som Linköpingsforskarna varit i högsta grad delaktiga i. De har lagt fram designregler som bidragit till att verkningsgraden har höjts från tio till tjugo procent.

Fast Feng Gao är inte nöjd än. Han vill fortsätta utveckla ännu bättre, högpresterande organiska solceller, som är praktiska för användning och bidrar till energiomställningen.

– Vi vet att det viktiga är att få organiska solcellsmaterial lika bra på att skapa fotoner som organiska lysdiodsmaterial, men vi vet inte hur det ska gå till. Nu kan vi använda prispengarna från Göran Gustafssonpriset – som jag känner mig väldigt hedrad att få ta emot – till att försöka lista ut det, säger han.

Han använder matematik för att förklara väderfenomen

Klas Modin, biträdande professor vid Institutionen för Matematiska Vetenskaper vid Chalmers tekniska högskola och Göteborgs universitet får priset i matematik

”för utveckling och analys av effektiva strukturbevarande numeriska metoder för strömningsmekanik, grundade på innovativa tillämpningar av differentialgeometri”.

Klas Modin studerar strömningsekvationer som ligger till grund för att förstå väderfenomen på vår egen och andra planeter. Det handlar till exempel om orkaner i troposfären. I experiment och datorsimuleringar kan man återskapa uppkomsten och tillväxten av sådana virvelstormar. Men det saknas rigorösa matematiska resultat om hur de bildas och varför de är så stabila.

– Ekvationerna formulerades redan 1757 av Leonhard Euler, men lösningarna är ytterst komplicerade så det finns många grundläggande frågor kvar att besvara. Mitt långsiktiga mål är en bättre förståelse av långtidsbeteendet i lösningarna, säger han.

Kommit till nytta för andra

I stället för traditionella hastighetsfält som storhet använder Klas Modin matriser, det vill säga speciella tabeller av tal. Fördelen är att man då kan utnyttja den rika geometriska teorin om matriser för att förstå lösningarna. Dessutom är matriser handfasta objekt som är mycket användbara vid datorsimuleringar.

Delar av forskningen som utförts i Göteborg har redan kommit till nytta för andra. Nyligen utförde ett forskarlag från Nederländerna, med expertis inom högprestandaberäkningar, simuleringar som baserade sig på Klas Modin och hans kollegors forskning. De lyckades då för första gången fånga den turbulenta bandstrukturen i Jupiters atmosfär.

FAKTA/GÖRAN GUSTAFSSONPRISEN

Svenska universitet och högskolor nominerar kandidater till Göran Gustafssonprisen, Kungl. Vetenskapsakademien granskar förslagen och pristagarna utses därefter av Göran Gustafssons Stiftelse för naturvetenskaplig och medicinsk forskning. Göran Gustafssonprisen har funnits sedan 1991. Stiftelsen tillkom 1989 efter en donation av entreprenören och affärsmannen Göran Gustafsson (1919–2003). Pristagarna ska vara som mest 45 år gamla och ha för avsikt att utföra merparten av sin forskning i Sverige.