Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se, e-DN och DN.Prio.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Vetenskap

Fyra nya sätt att laga, skydda och undersöka kroppen

Den här robotrockan är 16 millimeter lång och reagerar på ljus. Den är ett steg på vägen mot att bygga en pacemaker som styrs av ljus och i förlängningen ett helt fungerande hjärta.
Den här robotrockan är 16 millimeter lång och reagerar på ljus. Den är ett steg på vägen mot att bygga en pacemaker som styrs av ljus och i förlängningen ett helt fungerande hjärta. Foto: Karaghen Hudson och Michael Rosnach

I ett labb på Harvarduniversitetet 
i Boston byggs konstgjorda hjärtan, skottsäkra skyddskläder och ny hud för brännskadade. DN:s vetenskapsredaktör Maria Gunther besöker 
professor Kit Parker som vill förbättra världen med sina uppfinningar.

– Jag brukar skämta med min bror om att jag inte vet vad som kommer att döda mig först: talibanerna eller Harvard. Just nu tror jag att det blir Harvard.

Kit Parker är inte bara professor i bioteknik och tillämpad fysik vid det prestigefulla universitetet i Boston. Han är också överstelöjtnant i den amerikanska armén och har tjänstgjort i Afghanistan flera gånger. Många av hans forskningsprojekt har att göra med erfarenheterna därifrån.

– Under min första tur till Afghanistan hade jag en lista i huvudet över allt som gjorde mig förbannad. Nu försöker jag beta av den, och göra projekt av alla sakerna. Jag vill hitta en liten del av kriget som jag kan vinna, säger han.

Det är mellan 30 och 40 forskare som arbetar i gruppen, men just i dag är labbet nästan tomt på folk. Väderprognoserna varnade för en svår snöstorm, och många valde att stanna hemma i stället för att riskera att bli insnöade och fast på universitetet över natten.

Kit Parker har anställt tre konstnärer och gjort om en del av labbet till ateljé för att höja nivån på kreativiteten.

– Allt handlar om innovation nu. Innovation, innovation, innovation. Och så tänker man sig en tidslinje: du får en innovativ idé, du designar, bygger, testar, designar om, bygger, testar, och bygger om, och så vidare, tills du har en produkt som går att sälja. Men ingen tänker alls på vad som händer innan du ens har fått idén, säger han.

Det är där kreativiteten behövs, menar han.

– Vill du få kreativa idéer måste du leva ett kreativt liv.

Det är vissa egenskaper Kit Parker är ute efter när han rekryterar nya studenter och forskare till gruppen.

– Jag letar efter tre saker: har de varit i det militära? Är de idrottare? Var de eagle-scouter, alltså den högsta rang scouter kan få i USA? Eagle-scouter gör alltid mycket bra ifrån sig på labbet, säger han.

Soldater och idrottare är bra på att samarbeta, menar han.

Foto:

– Jag kan vara en kreativ individ, men innovationer görs alltid i grupp, säger Kit Parker.

Idrottare har också förmågan att visualisera mål, och är inriktade på att vinna.

– För dem är det alltid värre att förlora än att bli utskälld. Jag är en mycket känslosam person, och om jag skriker åt dem förstår de att det inte är personligt, säger Kit Parker.

Inte alla i gruppen har en bakgrund i armén, sporten eller som elitscouter, men alla har de egenskaper som krävs för att klara det, menar han.

– Den yttersta frontlinjen är en mycket obehaglig plats att vara på. Man måste ha ett visst gry och en uthållighet för att överleva där. Man måste kunna skapa något av inget, och det är verkligen svårt. Jag beundrar dem som har den karaktären, och är tacksam över att få ha sådana personer i gruppen, säger Kit Parker.

Han tycker också att det är viktigt att arbeta ihop med andra forskare och forskargrupper, från andra fält och med andra kompetenser.

– Det är så jag gör för att täcka upp mina egna kunskapsluckor. När jag får se en forskningsrapport som inte har många författare, så vet jag att det inte är en spännande studie, eftersom de inte tagit med alla som behövs.

Här är fyra nya sätt att laga, skydda och undersöka kroppen:

 

Foto: TESTA MEDICINER UTAN FÖRSÖKSDJUR

Flera av forskarna på Kit Parkers labb bygger chip med celler från olika organ i människokroppen.

– Idén är att återskapa delar av organ så att vi kan studera sjukdomar eller testa mediciner utan försöksdjur. Inom läkemedelsutveckling är det avgörande att så fort som möjligt bli av med det som av någon anledning inte fungerar, säger danske Johan Lind, en av forskarna i gruppen.

Själv arbetar han med chip med hjärtceller, skapade med en 3D-skrivare. De mänskliga cellerna ligger på ett genomskinligt material, där centimeterstora flikar viks upp när cellerna drar ihop sig som de skulle ha gjort när hjärtat slår.

När forskare vill testa nya läkemedel eller undersöka om ämnen är giftiga får de nu börja med enskilda celler, sedan använda försöksdjur och till slut människor.

– Med det här kan vi få bättre och säkrare förutsägelser. Mänskliga celler och djurceller är inte likadana. Och mänskliga organ och djurorgan är inte likadana, och reagerar inte på samma sätt, säger Johan Lind.

Hjärtcellerna på chipen fungerar på samma sätt som de skulle göra inne i kroppen, så forskarna kan se hur de reagerar utan att behöva offra några försöksdjur, eller testa direkt på levande patienter.

Kit Parker fick ursprungsidén redan som doktorand i början av 1990-talet, efter en stor omskriven och misslyckad medicinsk studie, Cardiac Arrhythmia Suppression Trial. Ett nytt läkemedel som forskarna trodde skulle minska dödligheten hos hjärtinfarktpatienter ledde i stället till att fler patienter dog.

– När jag läste om det tänkte jag: Varför testade de läkemedlet direkt på patienterna och satte deras liv på spel? Varför kan vi inte bara bygga en del av en patient, och testa på den?

Foto: KONSEKVENSER AV HJÄRNSKADOR OCH STUDIER AV PSYKISKA SJUKDOMAR

När en vän från armén fick psykiska problem och minnesbortfall flera år efter att han kört på en vägbomb i Irak, blev Kit Parker intresserad av att studera hjärnskakningar och hjärnskador.

Han och hans medarbetare byggde en maskin som sträckte ut, tryckte ihop och vred på levande hjärnceller, på samma sätt som en tryckvåg efter en explosion eller ett hårt slag mot huvudet skulle påverka dem.

När man är ute i strid och ser allt våld och vad det gör med människokroppen, då får man en del idéer om hur man borde rätta till det.

De fann att även en lätt hjärnskakning kan leda till långsiktiga effekter. Hjärncellerna dör inte, men förbindelserna mellan dem och deras förmåga att skicka och ta emot signaler kan bli skadat. Därför kan elitidrottare och andra som skadat huvudet upprepade gånger drabbas av tidig demens, personlighetsförändringar och liknande.

Kit Parker försöker intressera läkemedelsföretag att utveckla behandlingar som kan förebygga eller lindra följderna.

– När man är ute i strid och ser allt våld och vad det gör med människokroppen, då får man en del idéer om hur man borde rätta till det, säger Kit Parker.

Nu vill han gå vidare med forskning om hjärnan.

– Psykiska och neurologiska sjukdomar står för nästan en tredjedel av USA:s nationella hälsovårdsbudget, men läkemedelsföretagen har ingen aning om hur de ska studera dem. Vi funderar på att bygga en bit av en hjärna som redan har schizofreni, depression eller posttraumatiskt stressyndrom, så att vi får en labbmodell av sjukdomarna, säger Kit Parker.

Foto: BEHANDLING AV BRÄNNSKADOR, KONSTGJORDA HJÄRTKLAFFAR OCH LÄTTARE KROPPSSKYDD

I en annan del av labbet arbetar forskare med nanofibrer, eller trådar mycket tunnare än hårstrån, av olika material.

Nanofibrer är lätta, starka och flexibla, och kan användas till mycket. I ett projekt bygger forskarna konstgjorda hjärtklaffar av fibrerna. I ett annat skapar de förband, som ett slags konstgjord hud, för att behandla brännskador.

– Jag såg ett barn bli svårt bränt i Afghanistan. Det här är mitt sätt att låta den hemsökelsen få komma till ro, säger Kit Parker.

Hans studenter utvecklar också lätta kroppsskydd och skottsäkra västar av nanofibrer.

– Det kommer ur att jag såg mina vänner bli skjutna och sprängda i luften. Vi pratar om vikten av ingenjörskonst och innovationer, men vi talar aldrig om hur enormt viktigt känslor är. De är motivationen, och mer än så. För mig är känslorna själva bränslet för nya idéer, säger Kit Parker.

En av innovationerna på labbet handlar om hur själva nanofibrerna skapas. Forskarna spinner antingen trådarna i en sockervaddsmaskin, eller så använder de ett roterande metallhuvud som sprutar ut nanotråd. Inspirationen till den uppfinningen kom från hur katter bär sig åt för att lapa i sig mjölk.

Foto: Karaghen Hudson och Michael Rosnach

Foto: EN SIMMANDE ROCKA, ETT KONSTGJORT HJÄRTA

Kit Parkers absoluta favoritprojekt är en fiskrobot, en simmande rocka. Robotrockan är 16 millimeter lång, väger 10 gram och innehåller ungefär 200.000 muskelceller från råtthjärtan. Cellerna är genetiskt modifierade till att reagera på ljus, och när forskarna lyser på den lilla roboten simmar den som en rocka: fenorna börjar bölja upp och ner, och roboten rör sig framåt med en hastighet av 1,5 millimeter i sekunden. Det är långsamt jämfört med riktiga fiskar, men snabbt för en robot.

Den simmande robotrockan är ett steg på vägen mot att bygga en pacemaker som styrs av ljus, och även ett helt fungerande hjärta.

– Jag vill bygga ett helt hjärta, men behöver börja med enklare pumpar. Alla havslevande djur utom skaldjuren har muskler som är utvecklade för att röra sig i och förflytta vätskor, och kan därför lära oss mycket om hur hjärtat fungerar, säger Kit Parker.

Foto i text: Karaghen Hudson och Michael Rosnach

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.