NTNU-FORSKER I NATURE:
Oppdaget jernkrig mot bakterier (31.1.05, 08:29)

Litt flaks, mye teft og en genuin interesse for infeksjonsimmunologi satte Trude Helen Flo på sporet av den store jernkrigen. Oppdagelsen gir ny innsikt i hvordan kroppen bekjemper infeksjoner.

Prosjektet ble nylig publisert i det prestisjetunge forskningstidsskriftet Nature.

VELLYKKET SAMSPILL: Trude Helen Flo (32) er kjemiker. I Seattleprosjektet spilte hun på lag med både medisinere, fysikere og biologer. Nylig fikk arbeidet deres oppmerksomhet i det anerkjente forskningstidsskriftet Nature.

I kortversjon handler artikkelen om at bakterier som invaderer kroppen vår trenger jern for å vokse og formere seg. Derfor setter immunforsvaret inn et spesielt protein, lipokalin 2, som hindrer bakteriene i å forsyne seg med jern. Sakte men sikkert blir de sultet ut, og dermed satt ute av stand til å skape infeksjoner.

Mange muligheter
Fenomenet ble oppdaget av en forskergruppe ved Institute for Systems Biology i Seattle, under ledelse av NTNU-eren Trude Helen Flo fra Institutt for kreftforskning og molekylærbiologi.

– Vi har avslørt en ny detalj som hjelper oss å forstå hvordan forsvarsverket virker og arbeider, forklarer Flo til Universitetsavisa. Hun skynder seg å tilføye at det foreløpig er uvisst hvordan den nye kunnskapen kan anvendes.

– Dette dreier seg om grunnforskning og forklarer hvordan tingene henger sammen. På lang sikt kan resultatet bli for eksempel nye vaksiner eller medisiner. Men det gjenstår et hav av forskning før vi kommer dit, understreker Flo. I neste etappe vil hun prøve å finne ut hvilke sykdommer som har nytte av "jernkrigen."

Tilfeldigheter
Flo skylder på tilfeldigheter når vi spør henne om hvordan det hele startet.

- Jeg ble ferdigutdannet sivilingeniør i biokjemi ved NTNU i 1995. Diplomoppgaven var et samarbeid mellom Institutt for bioteknologi på Gløs og Institutt for kreftforskning og molekylærbiologi, der jeg så på hvordan alginat - molekyler fra tang og tare - virker stimulerende på immunforsvaret. Det var utrolig spennende og ga mersmak. Jeg ville finne ut mer, og søkte om doktorgradsstipend på hvordan immunforsvaret gjenkjenner alginat og bakterier.

Disputasen skjedde i 2001, og ble en ny milepæl for den unge forskeren. Nå følte hun seg overmoden for å bryne seg i et større forskningsmiljø. Muligheten åpnet seg i form av et post doktor-stipend fra Forskningsrådet. Med egne penger i lomma kunne hun søke seg til hvilken som helst forskningsinstitusjon. Plutselig lå verden åpen.

SULTER UT BAKTERIENE: Bakterier trenger jern for å overleve i kroppen vår. Når immunforsvaret setter inn et spesielt protein, forhindres denne prosessen, og bakteriene blir ute av stand til å skape infeksjoner. Ill: Trude Helen Flo/ Institutt for kreft og molekylærbiologi

I smørøyet
Valget falt på Institute for Systems Biology i Seattle, som ifølge Flo har noen av de beste forskerne innen systembiologi. I denne typen forskning integreres detaljkunnskap om de enkelte elementene (gener, proteiner, celler, vev) til en forståelse av hvordan de virker sammen som en helhet. Flo jobbet i gruppen til Dr. Alan Aderem, som i tillegg til å være direktør for instituttet, er ekspert på det medfødte immunforsvaret.

- Instituttet legger vekt på å jobbe internasjonalt og hadde forskere fra alle verdenshjørner. Mange var seniorforskere. Til sammen ga dette store gevinster for meg som var nybegynner, framhever Flo. - Jeg følte at jeg virkelig hadde kommet midt i smørøyet.

Det lå ikke noe ferdig prosjekt og ventet, - det måtte hun finne ut av på egen hånd. Den første tida gikk derfor med til å bli kjent med folk og prosjekter. Hun fikk også ei liste over proteiner som immunceller produserer som svar på bakterieinfeksjon. Et av dem virket spesielt interessant: Ved infeksjoner øker mengden av proteinet lipokalin 2 i blodet. Proteinet har kanskje en rolle i immunforsvaret, men nøyaktig hva gjør det? Flo kastet seg over oppgaven.

Museflaks
På samme tid jobbet en strukturbiolog fra en annen forskningsinstitusjon (Fred Hutchinsons Cancer Research Center i Seattle) også med lipokalin 2. Hans oppgave var å finne ut hvordan proteinet var bygget opp. Anstrengelsene endte i en tredimensjonal modell som viser alle former og strukturer i detalj, og som avdekket hva proteinet binder seg til.

3D-modellen brakte Flo’s prosjekt et kjempeskritt framover.

– Først fant de at proteinet bandt jern. Modellen hjalp oss til å skjønne hvordan. Vi begynte også å få en mistanke om hvorfor, men for å komme videre da måtte vi sette i gang forskning med mus.

Igjen kom flaksen og tilfeldighetene henne til gode. Hun kunne nemlig ikke bruke hvilken som helst laboratoriemus, - den måtte spesialdesignes, og sånt tar tid. En japansk forskerkollega hadde forbindelser med en av verdens fremste spesialister på laboratoriemus i Japan. Takket være et mislykket prosjekt hadde de akkurat en slik mus som Flo behøvde, stående på lager!

BRATT KARRIERESTIGE: Den unge forskeren har allerede nådd langt, men hun tør ikke være for opitimistisk med tanke på videre prosjekter. Forskere møter mange hindre i Norge, mener Flo.

Forskning i rekordfart
I utgangspunktet skulle Flo være i Seattle ett år. Tida for hjemreise nærmet seg, men ikke tale om at hun ville oppgi prosjektet i denne fasen.

– Det endte med at jeg sendte hjem mannen min og ble åtte måneder lengre. Det ble en vanvittig periode, med steinhard jobbing, døgnet rundt. Dels på grunn av spenningen i prosjektet, men også fordi jeg snarest mulig ville hjem.

Slik gikk det til at et forskningsprosjekt, som normalt skulle ha tatt fem år, ble unnagjort på to. Med et resultat som har vekket internasjonal oppsikt. Nå er hun tilbake på hjemmebane og klar for nye utfordringer. De nærmeste oppgavene er å undersøke om lipokalin 2 oppfører seg på samme måte ved alle sykdommer og alle typer bakterier. I første omgang vil hun konsentrere seg om urinveisinfeksjoner og AIDS.

Advarer mot panikkforskning
Forskerkarrieren har gått på skinner så langt. Likevel tør hun ikke være bare optimistisk til framtidige prosjekter. Hun har smakt på et forskningsmiljø som arbeider under optimale forhold, der alt legges til rette for å tilstrebe framdrift og utvikling. Her hjemme føler hun at hindrene ligger i kø.

- At jeg ble ferdig med prosjektet mitt på rekordtid skyldes utelukkende en rekke heldige sammentreff. Mer enn noe har Seattleprosjektet lært meg at grunnforskning trenger ro til å tenke langsiktig, sier Flo.

- Her hjemme preges forskningen mer og mer av et forferdelig tidspress og krav om publisering. Forskningsmidlene blir stort sett innvilget for ett år av gangen. En rekker nesten ikke å komme seg i gang mellom søknadsrundene. Dette går i høy grad ut over kvaliteten på forskningen. Vi får det jeg kaller "panikkforskning" i stedet for roen til å finne de store nyhetene.

Tekst og foto: Synnøve Ressem