Vetenskapsområdet för teknik och naturvetenskap

Forskarprofilen: Jöns Hilborn

Oavsett molekylkedjor eller människokroppar så har fallenheten för design gått i arv. Bakom Jöns Hilborn en tavla av Konstfack-utbildade dottern Anna-Maria Hilborn.
FOTO: MATS KAMSTEN

Han vet hur man förenar livsavgörande molekyler

Från benläkning till cancerbehandling – listan över professor Jöns Hilborns forskningsintressen är lång. Men alla förenas i en målsättning: att foga samman livsavgörande molekylära pusselbitar.

Att polymerkemisten Jöns Hilborn sitter på Ångströmlaboratoriet omringad av ingenjörer är helt logiskt. För hans arbete med att utforma och bygga molekylkedjor för ben och vävnad är veritabel ingenjörskonst. Till sin hjälp har han cellaboratoriet i Sveriges största renrum i samma byggnad, och tät kontakt med kemister, materialvetare, biologer och fysiker.

–  Vi har flera biomaterialgrupper som utnyttjar cellabbet vilket ger oss möjlighet att utbyta erfarenheter och vid behov samarbeta, säger Jöns Hilborn. Ett exempel är Håkan Engqvists grupp i tillämpad materialvetenskap, där är samarbetet mellan våra grupper nu inne på tolfte året.

När Ångströmlaboratoriet snart byggs ut planeras det för ett nytt cellabb med plats för ännu fler användare. En av grupperna Jöns Hilborn ser fram emot att jobba bredvid leds av Peter Lindblad, professor i mikrobiell kemi.

– Får vi en grupp som gör proteinanalyser precis bredvid oss formas ett biocenter här på Ångström. Då kan vi tillsammans på molekylär nivå utvärdera de molekyler och material vi tar fram och de molekylära svar vi får i celler och vävnader, säger Jöns Hilborn.

De senaste sex åren har hans forskargrupp arbetat med biomaterial som kan styra cellers och vävnaders funktioner. Materialen byggs av kedjelika molekyler eller polymerer, både syntetiska och naturliga. Till naturliga polymerer hör proteiner, kroppens byggstenar och oumbärliga för alla kroppsfunktioner och cellulära processer. En annan är polysackarider där hyaluronsyra används av Jöns Hilborns grupp som byggsten till material för att generera ben.

– En av forskarna i mitt labb, Tim Bowden, har utvecklat en variant av hyaluronsyrageler som är antiinflammatorisk och som skulle kunna användas för exempelvis inflammation i leder eller tandkött. Molekyler som vi finner naturligt i kroppen byggs in i gelerna och kan då styra biologiska svar när materialen placeras i kroppen.

Geler av hyaluronsyra har visat sig kunna förvara och skydda proteiner som exempelvis tillväxtfaktorer för att stimulera tillväxt av ben eller blodkärl. Gruppens studier på molekylär nivå och i cellkultur har dessutom avslöjat hur materialen ska tillverkas för att fungera in vivo, det vill säga inuti kroppen. Tester i djur har också varit framgångsrika.

– Celler kan ta upp kortare fragment av hyaluronsyra  genom att de interagerar med receptorer på cellytan, förklarar Jöns Hilborn. Hyaluronsyra som finns naturligt i kroppen tar sig enkelt genom cellmembran där det bryts ner av enzymer. På så sätt kan hyaluronsyra bli ett effektivt verktyg för att föra in aktiva substanser i celler. Där har vi en potentiell målsökande bärare som når in i celler, inklusive många tumörer.

Att föra in dessa aktiva substanser i celler kallas transfektion och bygger på samma mekanism som virus utvecklat för att ta sig in i mänskliga celler. Målet är att kunna styra proteinproduktionen inifrån cellerna med hjälp av substanser som forskarkollegan Oommen Varghese utvecklar. Substanserna består av nukleinsyror som är fundamentala beståndsdelar i DNA och RNA och innehåller människans genetiska information.

Forskargruppen är därmed de byggstenar på spåren som enligt Jöns Hilborn kan ändra medicinering för hela världen. Cystisk fibros, blödarsjuka, cancer, Parkinson, inflammatorisk artros är bara några av de 4 000 sjukdomar man skulle kunna komma åt.

– Vi har hittat ett sätt att designa RNA-sekvenser som visat sig undvika nedbrytning i cellen, har minimala sidoeffekter och som inte stimulerar immunsystemet. Därmed ser det ut som vi kommit över några av de fundamentala hindren som hittills hindrat utveckling av nya mediciner. I framtiden kan det räcka med att ta prover på en tumör och i datorn bestämma ut den optimala sekvensen av nukleinsyror för att kunna göra skräddarsydd medicin via automatiserad syntes, säger Jöns Hilborn.

Målet är dagen då en cancerbehandling inte handlar om mer än ett rutinbesök på vårdcentralen.

– Människor kommer att kunna säga till varandra ”jag gjorde ett test igår som visade att jag fått cancer” och bli bemött med ”ja, då får du väl gå till doktorn då”. Och så får doktorn slå ut cancern. Det tror jag är framtiden.

Vad ett sådant genombrott skulle betyda kan Jöns Hilborn själv relatera till. För drygt två år sedan drabbades han av Burkitt’s lymfom, en extremt aggressiv cancer som angriper lymfsystemet. Vad som började med magbesvär och kraftlöshet visade sig vara en snabbväxande tumör på 18 centimeter och 3,2 kilo.

– Min fru sa till mig ”Du ska inte hålla föredrag i Göteborg idag, du ska åka till sjukhuset”, men jag sa ”det hinner jag inte, vi struntar i det”, men hon insisterade och så åkte vi till sjukhuset och där visade det sig att jag hade cancer i magen.

Jöns Hilborn hade fått en tumörtyp som dubblar sin volym på 24 timmar. I tre dagar var han övertygad om att han inte skulle överleva. Men sen kom läkaren in på sjukhusrummet, uppriktigt glad och lättad: den snabba tillväxttakten gjorde tumören behandlingsbar. 

– Eftersom tumören är så aggressiv så måste den käka en massa näring och syre, säger Jöns Hilborn. Så när man sätter till tumörmedicin går den rakt ut i tumören som slås ut effektivt.

Han behandlades med cellgifter men slapp strålning och kirurgi . Tillfrisknandet gick förhållandevis snabbt, till det bidrog hans relativt låga ålder och goda fysik. Träningen vägrade han ta paus ifrån: antingen sprang han eller tog timslånga promenader ”medan tumörmedicinen pumpade in i kroppen”. Efter fem månader kunde han börja gå till jobbet och vara med på möten, till och med arbeta lite i labbet.

– En sidoeffekt av cancermediciner är mental trötthet och den fick jag kämpa för att hålla borta. Men idag mår jag bra och har ingen cancer. Skulle den komma tillbaka åker jag bara in så kör vi en behandling till, den överlever jag också. 

Svaret på det ultimata målet med hans forskning kommer snabbt.

– Att vi kommer ut och kan behandla patienter. Jag har en massa publikationer bakom mig, jag har varit ute i världen och hållit föredrag, styrt stora projekt, jobbat i industrin, tagit fram produkter - men jag har ännu inte hjälpt mänskligheten med de allra allvarligaste sjukdomarna. Tänk om den här cancergrejen funkar – då tycker jag att jag har gjort det jag ska göra.

Anneli Björkman

Fakta Jöns Hilborn

Titel: Professor i polymerkemi vid institutionen för kemi-Ångström, Uppsala universitet

Ålder: 60 år

Familj: 3 barn, 21, 28 och 31 år. Fru

Bor: Krusenberg, Ekshagarna, 15 km söder om Uppsala

På fritiden: Gillar att åka längdskidor: ”Jag är en sån där som kan gå upp på morgonen klockan halv sex när det är 23 minusgrader ute och köra en timme”, paddlar i skärgården, jobbar i trädgården,  gillar att fälla träd, hugga ved och elda brasa på vintern.

Dold talang: Matlagning, mest kryddstark mat

Favoritmusik: Bra rock som AC/DC

Vill göra mer av om jag har tid: Vara mer i labbet. Snickra: ”På landet har jag en snickarbod med hyvelbänk och verktyg, där jag kan göra allt från att snida ut fåglar i trä, bygga en brygga eller ett nytt hus. Mitt examensarbete i gymnasiet på naturvetenskaplig linje var träskulpturer, olika fåglar i trä som sattes ut i glasmontrar på skolan”.