André Mateus forskar om samspelet mellan tarmfloran och läkemedel

Vi är i princip fordon som de här bakterierna använder för att ta sig fram. De spelar en viktig roll för vår hälsa

André Mateus växte upp i Lissabon i Portugal och utbildade sig till farmaceut. Han insåg dock tidigt att han inte var gjord för att sitta bakom en apoteksdisk resten av sitt liv; han ville bli forskare och ta reda på mer om vad läkemedel egentligen gör i kroppen.

Många av de läkemedel vi använder måste ta sig in kroppens celler för att ge effekt. Under sina doktorandstudier i Uppsala utvecklade André Mateus en metod för att mäta hur mycket av ett läkemedel som faktiskt når insidan av cellen, och vilka egenskaper hos de kemiska föreningarna som är avgörande. 

Kartlägger proteiner

Som postdoktor fördjupade sig André Mateus i proteomprofilering. Det handlar om att kartlägga vilket eller vilka av cellens kanske tusentals proteiner som är målet för ett visst läkemedel. Det är möjligt att undersöka tack vare att proteinet ändrar smälttemperatur när det interagerar med läkemedlet. Tekniken har tidigare använts på mänskliga celler men André Mateus tog den vidare till bakterier.

Proverna förbereds för proteomanalys genom att proteiner smälts till peptider. Parallellisering av provberedningen gör det möjligt att förbereda hundratals prover på några timmar.

BildMattias Pettersson

– Det som fascinerar mig när det gäller tarmen är att många av dess bakteriearter är väldigt okaraktäriserade. Tarmmikrobiom bär på ett mycket stort antal gener. Vi är i princip fordon som de här bakterierna använder för att ta sig fram. De spelar en viktig roll för vår hälsa, säger André Mateus. 

Hoppas kunna bota sjukdomar

Än så länge är mycket lite känt om människans tarmbakterier. Det vi vet är att många sjukdomar, till exempel diabetes, numera förknippas med tillväxt av en viss bakterieart i tarmen. Vi vet också att en del läkemedel påverkar tarmfloran: antibiotika till exempel – men även läkemedel som inte är gjorda för att ge sig på bakterier, som läkemedel mot diabetes och psykoser. Så frågan är hur sambanden ser ut mellan sjukdom, läkemedel och bakterier. Är det möjligt bota en sjukdom genom att minska mängden av en viss bakterieart i tarmen? 

– Om vi hittar ett läkemedel som verkar på en specifik bakterie kan vi gå in och testa den här hypotesen. Blir patienten bättre eller var förändringen på mikrobiomet bara en konsekvens av sjukdomen och inte en orsak till den?

Vätskekromatografi kopplad till masspektrometri används för att kvantifiera proteomövergripande proteinnivåer. Shaochun Zhu, senior forskningsingenjör i forskargruppen, ser till att instrumentens prestanda är optimal.

BildMattias Pettersson

Tack vare anslaget från ERC, som sträcker sig över fem år, kan André Mateus nu utöka sin forskargrupp och tillämpa liknande metoder som han använt tidigare för att utforska samspelet mellan läkemedel och tarmfloran. Längre fram hoppas han kunna gå vidare till försök på djur eller människor och förhoppningsvis behandla sjukdomar. 

– Min drivkraft är att förstå hur saker och ting fungerar. Jag tror att det är en av anledningarna till att jag gillar att leta efter proteiner med okänd funktion, ta isär dem och se hur de reagerar och interagerar med varandra. Hur kan jag eventuellt hitta en tillämpning för detta? Hur kan jag använda det för att behandla eller diagnostisera en sjukdom?

En nisch att fylla

Sedan tidigare arbetar han också med ett forskningsprojekt, som finansieras av Vetenskapsrådet, om hur tarmbakterier använder sammansatta sockerarter. Även här handlar det om proteiner: att kartlägga vilka av dem som ser till att sockret tas in i cellen, sönderdelas och konsumeras. 

När André Mateus kom till Umeå universitet kände han att det fanns en nisch för honom att fylla vid sidan av de andra forskargrupperna. Han anser att det finns en stor kompetens inom mikrobiologi som han kan dra nytta av.  

– Jag ser stora möjligheter till samarbeten, säger han.