Olov Andersson

Ragnar Söderbergforskare i medicin // År: 2012 //
Anslagsförvaltare: Karolinska Institutet // Belopp: 8 000 000 kr

Min forskning

Regenerating insulin-producing beta-cells

Diabetes kan behandlas med injektioner av insulin, men ett alternativ till insulininjektioner skulle kunna vara en behandling som ökade antalet insulinproducerande betaceller i kroppen. För att hitta en helt ny behandling, och för att möjliggöra analys av ett stort antal kemikalier och gener, används zebrafisk som modellsystem.

Dessa fiskar är på sätt och vis primitiva, eftersom de har endast en langerhansk ö (det vill säga en gruppering av insulinproducerande betaceller). Detta underlättar studier av hur beta-celler bildas i embryon, samt hur nya betaceller kan formeras efter att antalet betaceller minskats vid en skada som efterliknar initieringen av typ 1-diabetes i människa.

I bukspottskörteln finns inte bara betaceller utan också fyra andra endokrina celltyper som producerar var sitt hormon. När nybildning av de olika endokrina cellerna har initierats finns det en teoretisk möjlighet att styra deras utveckling så att flera väljer att bli insulinproducerande celler på bekostnad av de andra endokrina celltyperna. Vi kommer därför att leta efter kemikalier och gener som kan styra utvecklingen av endokrina celler och analysera hur det påverkar blodsockernivån. Vi försöker finna molekyler, gener och signalvägar som kan stimulera formation av betaceller. De mest lovande fynden i zebrafisk kommer att valideras i möss. Resultaten kan visa sig utgöra en viktig pusselbit till en grund för framtida behandlingar av diabetes.

Även om forskningen är basal är den långsiktiga visionen att projektets upptäckter translaterar till kliniken. Genom att fokusera på en biologisk frågeställning har projektet en större möjlighet att komma fram till relevanta upptäckter som kan vara till nytta för just diabetiker, till skillnad mot om man studerar en biologisk process eller ett speciellt protein, vilket i och för sig kan leda till väldigt intressanta stickspår.

På längre sikt vore det intressant att bilda ett startup-företag som kan ta patent på molekyler som kan vara till nytta för behandling av diabetes, det vill säga för att läkemedelsföretag sedan ska kunna ta vid där vi slutar. Om man är flexibel och tar chanser när de erbjuds så kommer nya spännande möjligheter att uppenbara sig, så att man kan lära sig nya syn- och tillvägagångssätt inom forskningen.

Var sak har, och tar, sin tid

Från mina vänner som har blivit föräldrar har jag hört att man blir extremt effektiv efter att man har fått barn. Man blir bättre på att snabbt komma igång med, prioritera, och delegera arbetsuppgifter. Dessa egenskaper skulle jag verkligen vilja erhålla.

Här bloggar våra Ragnar Söderbergforskare i medicin. Följ deras spännande arbete!

Research

Diabetes can be controlled with injections of insulin, but there is currently no cure for this disease. An alternative to administering insulin is to increase the number of insulin-producing beta-cells. Using chemical screening in zebrafish, we will identify and characterize enhancers of beta-cell regeneration, proliferation, and neogenesis.

In addition, we will follow up on three interesting findings from our screens to date: 

We identified the adenosine pathway as an enhancer of beta-cell proliferation. Interestingly, adenosine signalling has a major proliferative effect on beta-cells during regeneration, but only a marginal effect on beta-cells during development. We will identify compounds that can synergize with adenosine to increase beta-cell proliferation even in the absence of pancreatic trauma. 

In pilot studies we found that antagonism of catecholamine pathways promote beta-cell neogenesis. Whether this is due to diversion of differentiation to beta-cells at the expense of other endocrine cell types will be examined in zebrafish and mice. 

As an alternative to increasing beta-cells in the pancreas, we will explore ectopic generation of beta-cells. To this end we will characterize zebrafish mutants that have ectopic beta-cells in the mesenchyme and the gut. Such ectopic, noncanonical beta-cells may escape autoimmune attack. By performing whole-organism screens and characterizing mutant zebrafish and mice, we will identify factors that could be used to treat diabetes.

Publikationer i urval

1. Andersson O, Adams BA, Yoo D, Ellis GC, Gut P, Anderson RM, German MS, Stainier DYR. Adenosine signaling promotes regeneration of pancreatic  cells in vivo. Cell Metabolism 2012 June 6; doi:10.1016/j.cmet.2012.04.018.

2. Chung WS*, Andersson O*, Row R, Kimelman D, Stainier DYR. Suppression of Alk8- mediated Bmp signaling cell-autonomously induces pancreatic β-cells in zebrafish. PNAS 2010 Jan 19;107(3):1142-7. * equal contribution

3. Bertolino P, Reissmann E, Nilsson R, Andersson O, Berggren PO, Ibanez CF. Activin B receptor ALK7 is a negative regulator of pancreatic beta-cell function. PNAS 2008 May 20;105(20):7246-51.

4. Andersson O, Korach-Andre M, Reissmann E, Ibáñez CF, Bertolino P. Growth/Differentiation Factor 3 signals through ALK7 and regulates accumulation of adipose tissue and diet-induced obesity. PNAS 2008 May 20;105(20):7252-6.

5. D’Andrea D, Liguori GL, Le Good JA, Lonardo E, Andersson O, Constam DB, Persico MG, Minchiotti G. Cripto promotes A–P axis specification independently of its stimulatory effect on Nodal autoinduction. JCB 2008 Feb 11;180(3):597-605.

6. Andersson O, Bertolino P, Ibáñez CF. Distinct and cooperative roles of mammalian Vg1 homologs GDF1 and GDF3 during embryonic development, Dev Biol. 2007 Nov 15;311(2):500-11.

7. Andersson O, Reissmann E, Ibanez CF. Growth differentiation factor 11 signals through the transforming growth factor-beta receptor ALK5 to regionalize the anterior-posterior axis. EMBO Rep. 2006 Aug;7(8):831-7.

8. Andersson O, Reissmann E, Jornvall H, Ibanez CF. Synergistic interaction between Gdf1 and Nodal during anterior axis development. Dev Biol. 2006 May 15;293(2):370-81.

9. Jornvall H, Reissmann E*, Andersson O*, Mehrkash M, Ibanez CF. ALK7, a receptor for nodal, is dispensable for embryogenesis and left-right patterning in the mouse. Mol Cell Biol. 2004 Nov;24(21):9383-9. * equal contribution

10. Reissmann E, Jornvall H, Blokzijl A, Andersson O, Chang C, Minchiotti G, Persico MG, Ibanez CF, Brivanlou AH. The orphan receptor ALK7 and the Activin receptor ALK4 mediate signaling by Nodal proteins during vertebrate development. Genes Dev. 2001 Aug 1;15(15):2010-22.