Från brännvin till life science

Uppsala är sedan länge en forskningens stad. Upptäckter gjorda av forskare i Uppsala har gjort staden känd över världen, förändrat människors vardag, lagt grunden för industrier och i några fall belönats med Nobelpris.

23 september 2015 13:20

Snabb start för röntgen

1890-1899

2 februari 1897 genomförs en historisk operation vid Akademiska sjukhuset. Vägledda av bilder från en röntgenundersökning avlägsnar operationsteamet, lett av kirurgiprofessorn Karl Gustaf Lennander, en pistolkula från hjärnan på en 35-årig man. Operationen är framgångsrik och den vådaskjutne mannen blir helt återställd.

Operationen är den första i sitt slag i världen. Aldrig tidigare har kirurgerna haft hjälp av röntgenbilder vid en operation, och det bara ett drygt år efter att den tyske fysikern Wilhelm Röntgen upptäckte röntgenstrålningen 8 november 1895. Så snabbt sprids knappast några nya medicinska tekniker i dag. Och redan tre månader efter upptäckten av röntgenstrålningen hade Uppsalaprofessorerna Hjalmar Öhrwall och Knut Ångström prövat att ta röntgenbilder – på två grodor och en råtta.

Karl-Gustaf Lennander gjorde även Nordens första blindtarmsoperation och var först i Sverige att operera bort en del av magsäcken vid cancer. När han dog vid bara 51 års ålder 1908 skrev British Medical Journal att ”han var känd för sina mästerliga bidrag till den medicinska vetenskapen”.

Hjälpte till att sjösätta Nobelpriset

1900-1909

1901 delades Nobelprisen ut för första gången. Ingen i Uppsala verksam forskare var ens nominerad, men flera spelade viktiga roller för att sätta prisen på fötter.

Fem av de tio ledamöterna i Kungliga Vetenskapsakademins allra första Nobelkommittéer var professorer vid Uppsala universitet, däribland Knut Ångström (fysikkommittén) och den för upptäckten av grundämnena holmium och tulium kände Per Cleve (kemikommittén). Det är Nobelkommittéerna som utreder nomineringarna inför valet av pristagare.

Nobelprisen blev en omedelbar succé. Ett av skälen till framgången anses vara valet av fysikpristagare, Wilhelm Röntgen. Några år efter upptäckten av strålarna som fått hans namn var han en världskändis, även bland allmänheten.

Röntgen hade fått 13 av 27 nomineringar till fysikpriset 1901. Bland dem som nominerat honom fanns tre av fysikkommitténs egna medlemmar, förutom de två Uppsalaprofessorerna Knut Ångström och Hugo Hildebrandsson den två år senare första svenska Nobelpristagaren Svante Arrhenius.

Ett Nobelpris som är aktuellt ännu

1910-1919

Det dröjde till 1911 innan en Uppsalaforskare för första gången prisades med som på bara några år hade utvecklats till världens mest prestigefulla pris. Då fick Allvar Gullstrand, professor i ögonsjukdomar vid Uppsala universitet, Nobelpriset i medicin eller fysiologi för hans kartläggningar av ögats brytningskraft.

Det var Gullstrand som konstruerade det fortfarande över hela världen använda måttet på ögats brytningskraft, dioptri, och hans modell för ögat används fortfarande i läroböcker i optik. Gullstrand konstruerade också flera instrument för ögonundersökningar, bland annat den så kallade spaltlampan.

– Utan de instrument han utvecklade skulle det vara svårt att bedriva modern ögonsjukvård. Spaltlampan till exempel används på alla ögonmottagningar och många vårdcentraler, säger ögonläkaren Albert Alm, professor emeritus i oftalmiatrik vid Uppsala universitet.

Kuriosum: Som medlem av Nobelkommittén i fysik motsatte sig Allvar Gullstrand ihärdigt att Albert Einstein skulle tilldelas fysikpriset.

Molekylärbiologin börjar snurra

1920-1929

Det är få förunnat att få en internationell måttenhet uppkallad efter sig, men Uppsalaprofessorn och kemisten The(odor) Svedberg har fått det. Enheten Svedberg, S, är ett mått på hur snabbt en makromolekyl eller partikel sjunker till botten när det snurrar runt i en ultracentrifug.

I början av 1920-talet uppfann The Svedberg ultracentrifugen, som i brist på anslag tillverkats genom att bygga om en mjölkseparator. Med den blev det möjligt att skilja så kallade kolloida partiklar i en lösning, till exempel proteiner, från varandra och fastställa deras massa. The Svedberg kunde med ultracentrifugens hjälp bland annat visa att proteiner är makromolekyler. Den upptäckten anges ofta som själva startpunkten för den moderna molekylärbiologin.

1926 tilldelades The Svedberg Nobelpriset i kemi för sina arbeten kring lösningar av molekyler med mycket olika storlek.

Som om det inte var nog för att för alltid skriva in honom i vetenskapshistorien finns The Svedberglaboratoriet, The Svedbergpriets och The Svedbergsalar vid både Stockholms och Uppsala universitet.

Tiselius metod används än

The Svedberg fick många lärjungar i Uppsala. Den mest berömde av dem är biokemisten Arne Tiselius, som under åren efter sin disputation 1930 utvecklade och förfinade separationsmetoden elektrofores. Den metoden skiljer olika biomolekyler från varandra utifrån deras olika elektriska laddning.

Med sin elektroforesmetod påvisade Arne Tiselius bland annat att människans blodserum innehåller proteinet albumin, som ser till att blodet hålls kvar i blodkärlen, och de tre olika typerna av antikroppar alfa-, beta- och gammaglobulin.

För sin metod och upptäckten av dessa proyteiner tilldelades Arne Tiselius Nobelpriset i kemi 1948.

Tiselius metod och vidareutvecklingar av den har bidragit och fortsätter att bidra till den moderna molekylärbiologiska forskningens landvinningar. Den har flera tillämpningar, bland annat för att kontrollera köttets ursprung vid livsmedelskontroll, och vid dna-analyser.

Kuriosum: Det finns en krater på månen som är uppkallad efter Arne Tiselius.

Misslyckande gav grund till en storindustri

Misslyckaden är inte alltid av ondo. 1942 misslyckades Uppsalakemisten Björn Ingelman med att få fram antikroppar från kaniner till ett test för att upptäcka ”föroreningen” dextran i sockerbetor. Det gav honom och medicinaren Anders Grönwall idén att ”föroreningen” kanske i stället kunde få ett nyttigt användningsområde som ersättning för blodplasma.

Efter inledande försök på 12 patienter fick de unga forskarna kontakt med ett litet Stockholmsföretag.1947 lanserades dextran och med den som bas flyttade Pharmacia till Uppsala och blev stadens största industri.

Mer än 100 miljoner patienter har behandlats med dextran, men under senare år har medlet till stor del ersatts av så kallade HES-lösningar.

– En sorglig historia, inte minst därför att den aggressiva marknadsföringen av HES till stor del byggde på referenser till en tysk professor som diktat upp sina resultat i ett av historiens största forskningsfusk, säger Lars Wiklund, professor emeritus i anestesi och intensivård vid Uppsala universitet.

Start för protonbehandling

Protonstrålning av cancerpatienter vid den nybyggda Scandionkliniken har just kommit igång. Men metoden är långtifrån ny för Uppsala. Det var här som världens allra första behandling med protoner av en cancerpatient gjordes redan 23 november 1957.

– Vi hade våldsamma framtidsförhoppningar, men det har gått långsamt att etablera metoden, sa läkaren Sten Stenson i en UNT-intervju för några år sedan.,

Behandlingen gjordes i anslutning till cyklotronen vid The Svedberglaboratoriet. Där hade forskarna efter flera års arbete lyckats anpassa protonstrålen för medicinska syften. Till en början behandlades enbart kvinnor med spridd gynekologisk cancer.

Till skillnad från andra strålslag kan protoner fås att avge nästan all sin energi i själva tumören. På så sätt kan tumörcellerna tillfogas en dödande stråldos samtidigt som intilliggande vävnad skonas från att skadas.

Upptäckt gav allergitest

25 november 1967 blev tre unga Uppsalaforskare historiska. I en artikel i medicintidskriften The Lancet berättade Leif Wide, Hans Bennich och S Gunnar O Johansson om att de med en ny känslig spårmetod hade påvisat särskilda antikroppar, immunglobuliner, i blodprover från patienter med astma och hösnuva.

I rapporten förutspådde de att ”den beskrivna metoden kan få stor betydelse för den kliniska diagnosen av överkänslighet mot olika allergiframkallande ämnen”.

De fick rätt. Upptäckten att det finns en speciell sorts allergiantikroppar och att det går att mäta dem lade grunden för en Uppsalabaserad miljardindustri, i dag ägd av Thermo Fischer Scientific. Den typ av test de använde, RAST, för att spåra den tidigare okända allergiantikroppen IgE är fortfarande världens mest använda laboratoriebaserade metod för att ställa diagnos av allergier. Den visar både om halterna av EgE är onormalt höga och vilket ämnet är som de riktar sig mot och som framkallar patientens allergiska besvär.

Start för unik hälsostudie

I början av 1970-talet inbjöds alla 50-åriga män i Uppsala till en omfattande hälsokontroll och 2 300 deltog. Inte så märkvärdigt kan man tycka, men den så kallade Ulsam-studien är unik.

Sedan starten har männen undersökts ytterligare sex gånger, senast förra året. Ingen annan hälsostudie i världen har pågått så länge och så brett studerat orsaker till hälsa och sjukdom.

Några internationellt uppmärksammade rön som framkommit ur Ulsam-studien är att bukfetma är farligt för hjärtat, att högt blodtryck ökar risken för minnesstörningar och att höga halter vitamin A ökar risken för frakturer.

Hittills har Ulsam resulterat i över 260 vetenskapliga publikationer. Fler lär det bli. Vid 93-årskontrollen förra året deltog 150 av männen och 42 av deras fruar/sambos.

– Vi får nu viktig kunskap om likheter och skillnader i risk- och friskfaktorer mellan kvinnor och män som blivit mycket gamla och också om vilken betydelse ett långvarigt nära förhållande har för hälsan, säger docent Lena Kilander, som är huvudansvarig för Ulsam i dag.

Nytt Nobelpris till Uppsala

Senaste, gången en Uppsalaforskare belönades med ett Nobelpris var 1981. Då tilldelades Kai Siegbahn, professor i fysik vid Uppsala universitet, halva fysikpriset för ”hans bidrag till utvecklingen av den högupplösande elektronspektroskopin”.

Elektronspekytroskopin ger detaljerad kunskap om sammansättningen ett material genom att registrera energin i elektroderna som frigörs när det bestrålas med röntgenstrålning. Metoden används över hela världen, både inom forskningen och industrin.

– Jag har haft klar fördel av att redan från tidig ålder ha diskuterat fysik vid frukostbordet, sa Kai Siegbahn i en prisintervju 1981.

Den han diskuterade med var pappa Manne, även han Nobelprisbelönad (1924).

Och så något helt annat. ”Ny svensk supermedicin gav rekordsnabb läkning” var rubriken till en artikel i UNT 16 juni 1983. Den handlade om en prövning av substansen omeprazol på magsårspatienter vid Akademiska sjukhuset. 15 år senare var omeprazol, under namnet Losec, under några år världens mest sålda läkemedel.

Framgång för KBT på nätet

1990-talet är årtiondet när begreppet kognitiv beteendeterapi, KBT, börjar bli känt för en bredare allmänhet, inte minst tack vare studier gjorda av forskare vid Uppsala universitet. Det är också årtiondet då tillgången till datorer och internet skjuter i höjden.

Många är intresserade av den nya behandlingsformen, men tillgången till KBT är mycket begränsad. Det väcker idén hos forskare vid psykologiska institutionen och Akademiska sjukhuset att KBT-behandlingar kanske kan skötas hemifrån via datorn, i stället för genom direkt kontakt med en terapeut.

– Vi var först i världen att i slutet av 1990-talet pröva behandling med KBT av huvudvärk och tinnitus över internet och beskrivs ofta som världsledande inom detta område, säger psykologen Gerhard Andersson, numera professor vid Linköpings universitet.

Mycket annat hände förstås också inom forskningen under 1990-­ talet. Innan millennieskiftesklockorna började slå hade Uppsalaforskare bidragit till närmare 11 000 vetenskapliga publikationer.

Inte bara jordnära forskning

Efter sju års resa lägger sig rymdfarkosten Cassini i juli 2004 i omloppsbana kring Saturnus. Ombord finns en ”väderstation”, en Langmuirsond, som mäter densitet, temperatur och hastighet av laddade partiklar. Den är byggd av forskare vid Institutet för rymdfysik i Uppsala. Aldrig tidigare har ett instrument från Sverige befunnit sig så långt ut i rymden.

Under mer än tio år har ”väderstationen” utan problem levererat data, bland annat om hur det i reaktioner mellan kväve och metan i atmosfären kring Saturnus måne Titan bildas komplexa kolväte­föreningar som faller ner mot mån­ytan.

– Sådana organiska föreningar är en förutsättning för att liv ska uppstå. Det är inte orimligt att tänka sig att det kan finnas någon form av liv under isen i Titans vattenoceaner, säger docent Jan-Erik Wahlund vid Institutet för rymdfysik.

Langmursonder finns även på kometjagaren Rosetta och kommer att finnas på rymdfarkoster som ska utforska Merkurius, Venus, Mars och jätteplaneten Jupiter.

– Det finns skäl för oss i Uppsala att vara stolta för vår rymdforskning, säger Jan-Erik Wahlund.

Dna löser historiska gåtor

Forskare vid Uppsala universitet har i flera fall framgångsrikt använt genetiska metoder för att lösa historiska gåtor.

Så var det när vetenskapstidskriften Science 6 april 2012 för första gången någonsin ordnade en presskonferens i Uppsala. Där berättade forskare vid Evolutionsbiologiskt centrum om att en dna-analys av 5 000 år gamla människoben visade att Skandinaviens första jordbrukare var immigranter med rötter i sydöstra Europa, inte människor från befintliga jägar- och samlargrupper som omskolat sig till bönder. Sedan dröjde hundratals år innan de båda grupperna blandade sig och fick barn tillsammans.

Studien var det dittills starkaste belägget för att jordbrukarna själva spred jordbruket genom att flytta till nya områden, inte genom att inspirera andra att ta upp deras levnadssätt.

– Sedan dess har teorin om jordbruket spridning i första hand genom migration bekräftats i ytterligare studier, som visat samma mönster också i Centraleuropa och Iberiska halvön, säger professor Mattias Jakobsson vid Uppsala universitet.

Så jobbar vi med nyheter
 Läs mer här!