Nya metoder för att studera diabetes och metabola sjukdomar på encellig och vävnadsnivå

Bild

Vad har du för vetenskaplig bakgrund?

Jag utbildade mig först till fysiker vid universitetet i Barcelona, där jag gjorde min doktorsexamen med hjälp av molekylära verktyg som optiska pincetter för att studera hur DNA och RNA beter sig under elastisk kraftpåverkan. Under dessa år blev jag alltmer intresserad av hur fysikens precision och kvantitativa tankesätt kan tillämpas på biologi. Detta motiverade mig att flytta till Stanford för att arbeta med Stephen Quake, en pionjär inom att tillämpa fysikaliska mätprinciper på biologi.

Vid Stanford utvecklade jag en metod för att koppla helcellselektrofysiologi till enkelcells-RNA-sekvensering för att förstå varför insulinproducerande celler i bukspottkörteln blir dysfunktionella vid diabetes. Samtidigt arbetade jag också med precisionsmedicinska verktyg inom mödra-fosterhälsa. En viktig milstolpe var utvecklingen av ett icke-invasivt blodprov för graviditetskomplikationer som vid prematur födsel och havandeskapsförgiftning. Efter en kort period utanför akademin för att hjälpa till att etablera ett molekylärt diagnostik-startup baserat på dessa upptäckter, började jag vid Göteborgs universitet 2022.

Min forskargrupp utvecklar nu nya metoder på encells- och vävnadsnivå för att studera hur celler beter sig vid hälsa och sjukdom. Även om vi fokuserar på diabetes och metabola sjukdomar, undersöker vi också komplikationer som njurskada och autoimmuna sjukdomar, alltid med målet att kombinera avancerad teknik med biologiska och kliniska frågor.

Vilka är de stora vetenskapliga frågorna du arbetar med? Finns det en vision för din forskargrupp?

En central fråga som min grupp vill besvara är varför vissa celler misslyckas vid sjukdom medan andra förblir motståndskraftiga. Detta är särskilt tydligt vid diabetes, där insulinproducerande β-celler visar betydande heterogenitet i sin funktion och respons på metabol stress. Vi förstår fortfarande inte fullt ut vad som gör vissa celler mer sårbara, men vi tror att signaler från deras lokala mikromiljö är en viktig bidragande faktor.

För att studera detta utvecklar vi teknologier som låter oss mäta cellulär funktion och genuttryck med hög precision: från elektrisk aktivitet och kalciumsignalering till encellig och rumslig transkriptomik i intakt mänsklig vävnad. Vi analyserar också cellfritt RNA i blodet för att upptäcka tidiga tecken på organskador och immunsvar utan behov av biopsi.

Genom att kombinera dessa metoder hoppas vi kunna skapa en mer komplett bild av hur vävnader brister i dess funktion i sjukdomens tidigaste stadier. Även om vårt huvudfokus är diabetes, är de metoder vi utvecklar brett tillämpliga, och vi anpassar dem redan till njurskada och autoimmuna sjukdomar.

Varför började du med forskning?

Jag är inte helt säker, men från början tyckte jag om att lösa pussel och spela ledtrådsbaserade spel. Jag drogs också till vetenskap tack vare min farfar, som lärde mig astronomi och introducerade mig till Cosmos, Carl Sagans klassiska serie. Jag minns att jag fascinerades av rymdforskning, och jag tror att nyfikenheten spelade en roll i beslutet att studera fysik.

Men mitt första 'riktiga' forskningsprojekt kom under gymnasiet. Under mitt examensprojekt arbetade jag med min biologilärare för att kartlägga fladdermuspopulationer runt min hemstad, Arenys de Mar. Jag studerade hur mines d'aigua, som är traditionella katalanska underjordiska vattengångar, hade blivit tillflyktsorter för hotade fladdermusarter. Vi betonade vikten av att bevara dessa traditionella jordbruksbyggnader, som nu till stor del är övergivna. Det var en fantastisk upplevelse: jag presenterade arbetet i en nationell ungdomsvetenskapstävling och tillbringade senare tid med att göra ytterligare fältarbete i Doñana nationalpark. När jag ser tillbaka var det en rolig och ögonöppnande introduktion till vad forskning innebär, och det fick mig att verkligen fastna för att utforska andra vetenskapliga projekt under mina universitetsstudier.

Överlag tror jag att denna kombination av erfarenheter gjorde mig genuint intresserad av forskning. Än idag tycker jag att det mest spännande med att vara forskare är ögonblicket då man ser ett nytt och oväntat resultat för första gången. Jag tycker också om att kommunicera vetenskap, vare sig det är i artiklar, föredrag eller helt enkelt genom att förklara en ny upptäckt för en kollega över fika.

Vilka samarbeten har ni idag: med andra forskargrupper, med industrin eller kliniskt?

Vi samarbetar nära med många kliniska och prekliniska grupper i Sverige och utomlands. Vid Göteborgs universitet samarbetar vi med grupper inom fysiologi och metabolism (A. Rosengren och P. Rorsman) samt inom autoimmuna sjukdomar och reumatologi (C. Maglio). Lokalt har vi också ett pågående samarbete med AstraZeneca för att tillämpa våra metoder på studier av njurskador.

Internationellt har jag byggt upp ett nätverk för att studera bukspottkörtelvävnad tillsammans med team i Österrike, Finland, Italien, Spanien, Portugal, Slovenien och Kanada. Vi arbetar också med blodbaserade biomarkörer inom mödra- och fosterhälsa och virusinfektioner i samarbete med grupper i Sydafrika, Danmark, Tyskland och USA.

Kort beskrivning av din forskning för icke-akademiker

Joan Camuñas utvecklar nya metoder för att studera hur celler i våra organ beter sig vid hälsa och sjukdom, särskilt vid diabetes och graviditetskomplikationer. Hans arbete hjälper till att avslöja vilka gener som kan få celler och vävnader att sluta fungera korrekt, och kan leda till nya icke-invasiva tester för tidig diagnos och bättre behandlingar.