Superlabbet i Uppsala öppnar dörrar till vår historia

De arbetar med nästan osynligt material – men kan avslöja människans historia. UNT satte på sig skyddsutrustningen för ett unikt besök i superlaboratoriet på Uppsala universitet, en fortsättning på vad nobelpristagaren Svante Pääbo startat.

E-Jean Tan, forskningsingenjör, har flera lager av plasthandskar på sig och byter det yttersta lagret så fort hon hanterar ett nytt föremål.

E-Jean Tan, forskningsingenjör, har flera lager av plasthandskar på sig och byter det yttersta lagret så fort hon hanterar ett nytt föremål.

Foto: Adam Wrafter

Uppsala2022-11-05 17:00

Skulle Steven Spielberg spela in en Jurassic park-liknande film om återuppväckta stenåldersmänniskor eller mammutar, skulle allt kunna börja på Norbyvägen 18 i Uppsala. För här ligger det speciella laboratorium som byggts upp för att studera historiskt dna. 

Tänk dna-fragment i stenåldersben som pusslas ihop till en hel arvsmassa men råkar få en elchock eller dränkas i kemikalier, och vips har forntida livsformer börjat att gå igen. 

undefined
Varje gång Magnus Lundgren och E-Jean Tan ska gå in i laboratoriet där de arbetar går de genom en rengöringsprocedur och klär på sig skyddskläder.

Men ni kan vara trygga. Inga stenåldersmänniskor kommer plötsligt gå på våra gator. Cellerna där dna finns är döda sedan länge, berättar Magnus Lundgren vid Institutionen för organismbiologi, föreståndare och den som 2018 fick uppdraget att starta verksamheten. 

– Vi kan inte väcka något till liv. Däremot skulle genetiska variationer från historiskt dna kunna föras in i levande celler för att studera varianternas funktion. Man kan också återskapa enklare livsformer som virus, som inte finns bland oss nu men som kan komma tillbaka. Då skulle vi kunna vara förberedda på det genom att ha tittat bakåt.

För att få gå in i det specialbyggda laboratoriet krävs att vi drar på oss skyddskläder från topp till tå, spritar all utrustning och passerar två olika luftslussar. 

– Här behöver vara superrent för att vi inte ska smitta det vi studerar med modernt dna. Vi måste vara säkra på att det vi hittar verkligen är historiskt, säger Magnus Lundgren som guidar oss tillsammans med forskningsingenjören E-Jean Tan.

undefined
Tandrötter är ofta bra material att hitta gammalt dna i. Bland annat har Uppsalaforskare hittat dna i en tandrot hos en kvinna som levde för 35 000 år sedan i dagens Rumänien.

Här inne spårar de dna i prover från människor, djur eller växter. Det som påträffas analyseras sedan och fram träder en fördjupad bild av det som undersökts, dess ålder, släktskap med andra, funktioner, etcetera. 

En förhållandevis enkel sak som om det visar sig vara en man eller kvinna som undersöks kan ställa saker på ända, som när en vikingakrigare på Birka visade sig var en kvinna. Just det fyndet gjordes av kollegor i Stockholm och Uppsala. Men faktum är att det pågår unik kvinnoforskning i laboratoriet just nu. Ur ett skåp plockar E-Jean Tan fram en rejäl benbit, en klump. Det är öronbenet hos Österödskvinnan, den tidigaste personen som påträffats i Skandinavien. Hon hittades i Bohuslän i början av 1900-talet och tros ha levt för drygt 10 000 år sedan. Då drog sig inlandsisen undan och renar sprang på tundran i det framtinade södra Sverige och var ett byte för stenåldersmänniskor som Österödskvinnan. 

undefined
I skåpen förvaras prover från forskargrupper både i Sverige och utomlands. Laboratoriet är en service för forskare som behöver kompetensen, men har också egen forskning vid Uppsala universitet knuten till sig.

Men vem var hon exakt, och var kom hon i från? Kan hon vara en pusselbit i förståelsen av hur Skandinavien befolkades när isen försvann? Det vill Mattias Jakobsson, professor i människans evolution, och doktoranden Natalija Kashuba ta reda på tillsammans med enheten för historiskt dna. Redan tidigare har han gjort flera uppmärksammade dna-studier, som undersökningen av en 35 000 år gammal kvinna från Rumänien och analyser av fragment från Dödahavsrullarna. 

Just i öronbenet, med sin hårdhet och skyddade placering i skallen, kan dna klara sig över tid. Och försöken har lyckats: dna påträffades och analysen av kvinnans hela genom, alltså hennes arvsmassa, är precis gjord, berättar Mattias Jakobsson.

– Det är fantastiskt fint dna. Nu kan vi jämföra henne med andra som levde något senare och med grupper som levde ungefär samtidigt på kontinenten, där det finns prover. Då kan vi bättre förstå var hon kommer ifrån.

De preliminära analyser som gjorts ser ut att innebära ett genombrott. Under den tidiga stenåldern skedde en invandring till Sverige från två håll. Från öster kom en grupp som vandrade in till Nordnorge och fortsatte ner längs kusten till södra Sverige. Från söder kom en grupp till Sverige sannolikt genom Danmark.

undefined
E-Jean Tan och Magnus Lundgren ser en rad praktiska tillämpningar av att undersöka historisk dna. Exempelvis kan analyser av forntida plantor ge uppslag till användning när klimatförändringarna ritar om förutsättningarna för det vi odlar.

– Österödskvinnan ser ut att tillhöra en blandad grupp som har mer genetiskt material från dem som kom österifrån, säger Mattias Jakobsson.

Sådan här forskning om historiskt dna har just i höst hamnat i strålkastarljuset. Skälet är att tidigare Uppsalaforskaren Svante Pääbo får Nobelpriset för sina pionjärgärningar inom forskningsfältet. 

– Svante Pääbo var en av de första som förstod kraften i genetisk analys och vad den kan användas till och han visade vägen genom att börja utveckla tekniken. Han är etablerad med stort eget labb och behöver inte oss. Vi har byggt upp det här för att vara en service åt forskare i Sverige och internationellt som inte har faciliteten och kompetensen själv, säger Magnus Lundgren.

Sina första stapplande steg mot epokgörande upptäckter och Nobelpris tog Svante Pääbo bara ett stenkast härifrån. Nämligen på ICA i Kåbo. Där köpte han en bit kalvlever som han torkade i en ugn på BMC för att se om dna kunde upptäckas efteråt. Det gick. Resten är historia, som man säger.  

undefined
Den 10 december 2022 får Svante Pääbo nobelpriset i medicin. Han är utbildad i Uppsala, där hans forskarkarriär också började. Bland annat har han försökt kartlägga flertusenårigt dna, från mumier vid Viktoriamuseet, på Gustavianum i Uppsala.

I dag är rekordet i gammalt dna satt av kollegor i Stockholm, som också är verksamma i laboratoriet. Där påträffades dna hos en föregångare till den ullhåriga mammuten, 1,2 miljoner år gammal. Omständigheterna har en avgörande roll för hur väl dna bevaras.

– Mammuten var fastfrusen i den sibiriska permafrosten och konserverad under de mest gynnsamma villkor för att dna skulle finnas kvar. Med lika perfekta förutsättningar kanske vi med ännu bättre teknik kommer att kunna gå ytterligare en liten bit bakåt i tiden, säger Magnus Lundgren.

Förutom att pressa tiden bakåt så sker en snabb utveckling inte minst när det gäller vad som kan undersökas. 

undefined
E-Jean Tan, forskningsingenjör, har flera lager av plasthandskar på sig och byter det yttersta lagret så fort hon hanterar ett nytt föremål.

– Ett sådant område är analyser av dna från sjukdomsframkallande bakterier. När vi söker efter dna hos en individ kan vi hitta dna-fragment från virus eller bakterier, som gör att vi kan studera sjukdomar i historien. 

Ett annat fält, miljö-dna, ser på saker i större skala. Genom en provkärna från exempelvis sediment från en sjöbotten kan prover tas som kan ge svar om miljön i området över flera tidsepoker. 

– Det är ett potentiellt otroligt kraftfullt verktyg för att förstå hur ekologin ändras. Det här kan ju kopplas till klimatförändringar, som till exempel när istiden tog slut, säger Magnus Lundgren. 

undefined
Superlabbet i Norby i Uppsala, där Magnus Lundgren är föreståndare och E-Jean Tan forskningsingenjör, öppnar nya dörrar till vår historia. Här kartläggs historiskt dna.

Visningen av labbet är slut och skyddsdräkterna åker av. Magnus Lundgren och E-Jean Tan har redan märkt av ett ökat intresse efter tillkännagivandet av Nobelpriset. Intresset lär fortsätta växa.

– Ännu fler kommer att inse möjligheterna med sådana här analyser. Ett Nobelpris är ändå den ultimata kvalitetsstämpeln, säger Magnus Lundgren. 

Det här är dna

I varje cell finns en cellkärna. Där finns kromosomerna, hos människan 46 stycken. Där finns vårt dna. En gen är ett visst segment av vårt dna. Människan har 20 000-25 000 gener.  

Dna är ett kemisk ämne, uppbyggt av fyra nukleoidbaser i en specifik ordning. Ordningen är den kod som säger till våra celler vad de ska göra och bidrar till våra egenskaper. 

Allt dna utgör genomet, arvsmassan, och är receptet och instruktionen som påverkar hur en organism byggs upp, växer, lever, och utvecklas.

Så jobbar vi med nyheter  Läs mer här!