Årets Göran Gustafssonpriser går bland annat till forskning om den tidiga fosterutvecklingen och exploderande stjärnor. De tilldelas fem forskare, högst 45 år gamla, som tillhör forskningsfronten inom sitt område.
Kemipriset
Simone Fabiano, professor i materialvetenskap vid Linköpings universitet, får priset i kemi ”för utveckling av innovativa metoder för dopning av organiska halvledare”.
De kan omvandla ljus till elektricitet, användas i våra mobiler eller i olika former av sensorer. I all slags modern elektronik finns det halvledare, oftast gjorda av kisel. Men i vissa fall kan organiska halvledare av plast (så kallade konjugerade polymerer), som Simone Fabiano forskar om, vara ett bättre alternativ. Det är material som är mer flexibla och kan tillverkas med enklare, mer resurseffektiva metoder.
Men för att förbättra ledningsförmågan hos en halvledare behöver den dopas. I kisel är dopning en väletablerad process, där små mängder främmande atomer introduceras i kristallen. För organiska halvledare sker dopning i stället genom att tillsätta särskilda molekyler som överför laddning till materialet. Den typen av dopning är mer komplex och svårare att kontrollera.
– Problemet är att de ämnen som använts traditionellt vid dopning ofta antingen är för reaktiva och starka, så att de reagerar med allt och blir instabila, eller så är de för svaga och reagerar inte alls, förklarar Simone Fabiano, i en intervju på kva.se.
Ett viktigt genombrott skedde när forskarna tog hjälp av fotokatalys för att göra det möjligt att använda ämnen som annars skulle ha varit för svaga, som syre. Den ledande plasten doppas i en särskild saltlösning som innehåller en fotokatalysator och belyses sedan en kort stund med ljus.
Metoden har öppnat helt nya möjligheter för fältet framöver.
Priset i molekylär biologi
Joanna Rorbach, senior forskare i molekylärbiologi vid Karolinska Institutet får priset i molekylär biologi ”för banbrytande studier om ribosomens sammansättning och reglering av proteinsyntes i mitokondrier”.
I nästan två decennier har Joanna Rorbach studerat mitokondrier och deras funktion. Länge trodde hon att hennes grundforskning befann sig långt borta från de medicinska tillämpningarna. Men på senare tid har hon ändrat åsikt. Som cellernas egna kraftverk, där näring och syre omvandlas till energi, är mitokondrierna av stor vikt för människans hälsa.
– Min forskargrupp har gjort flera upptäckter om deras funktion som vi bedömer har medicinsk potential. Det har gett oss en mer detaljerad förståelse för mutationer som påverkar komponenter bakom mitokondriella sjukdomar. Det blir också allt tydligare att mitokondrier spelar en viktig roll i vanligare sjukdomar, inklusive cancer, Parkinson, Alzheimer och diabetes, säger Joanna Rorbach.
Bättre kunskap om mitokondriernas ribosomer kan bidra till att förklara varför vissa individer utvecklar allvarliga mitokondriella sjukdomar. Det kan också ge vägledning vid utvecklingen av nya behandlingar så att oavsiktliga effekter på mitokondrierna minimeras, eller, när det behövs, göra det möjligt att finjustera mitokondriernas aktivitet.
Joanna Rorbachs forskargrupp arbetar bland annat med kryoelektronmikroskopi, kryo-EM, där prover först fryses snabbt innan de studeras närmare. Med teknikens hjälp kan forskarna se i detalj hur ribosomerna ser ut och rör sig under proteinsyntesen. Hon menar nu att det är dags att börja samarbeta mer med tillämpade forskare, även inom industrin, för att omsätta det de lärt sig i praktiken.
Men Göran Gustafssonpriset gör det också möjligt att bli ännu djärvare framöver och ge sig i kast med fler projekt där nyttan kanske inte är direkt uppenbar i förväg.
– Jag har redan börjat funderar på vilka sådana nya och spännande projekt vi skulle kunna genomföra med hjälp av det här anslaget.
Medicinpriset
Emma R. Andersson, senior forskare i utvecklingsbiologi vid Karolinska Institutet får priset i medicin ”för utveckling av innovativ metodik för grundläggande och translationella studier av tidig embryonal utveckling”.
Emma Andersson vill försöka förstå reglerna för hur cellerna bygger upp en kropp. Hennes forskargrupp studerar den tidiga fosterutvecklingen när specialiseringen tar sin början.
– Vi är jätteintresserade av varför celler bestämmer sig för att bli till exempel hjärta eller hjärna. Ett av våra stora mål är att kunna rita upp en karta över de vägval som cellerna tar för att bilda hela kroppen. Man har redan lyckats konstruera en sådan karta för de cirka 1 000 cellerna i en liten mask men vi vill göra det för möss och då handlar det om miljarder celler, säger hon.
För att nå målet har de arbetat mycket med teknisk innovation. Genom att injicera små mängder av ett genmodifierande ämne kan forskarna manipulera vilken del av arvsmassan de vill. Tekniken är inte ny, men har utvecklats för att fungera även väldigt tidigt i fosterutvecklingen.
Och de har faktiskt redan börjat fylla i några av de vita fläckarna på kartan. I en studie som publicerats i Science märkte forskargruppen stamceller med en genetisk ”streckkod”. Med hjälp av koderna kunde de sedan se hur cellerna var besläktade med varandra och ta reda på hur innerörat och hjärnan blev till hos möss. Planen nu är att fortsätta med övriga organ i kroppen.
Den grundläggande kunskapen kan hjälpa oss att förstå vad som går fel när genetiska sjukdomar uppstår. Men också komma till användning om man vill återbilda kroppsdelar; i en framtid kan man till exempel tänka sig att det blir möjligt att bygga upp hjärtat igen efter en infarkt eller få tillbaka ny hud efter en brännskada. I ett samarbetsprojekt vill forskargruppen också studera hur krokodiler och salamandrar återbildar hårceller i örat för att återfå hörseln. Skulle det gå att göra något liknande på människor?
Fysik och matematik
Josefin Larsson, professor i astrofysik vid KTH i Stockholm får priset i fysik ”för sin nydanande forskning om exploderande stjärnor, som kopplar observationer till grundläggande astrofysikaliska teorier” och Dan Petersen, professor i matematik vid Stockholms universitet får priset i matematik ”för djupgående bidrag till algebraisk geometri, algebraisk topologi och talteori”.