Luca Jovine: Med vår forskning når vi livets början

I miljontals år har det fungerat – spermie möter ägg och det blir en ny individ. Men inte förrän nyligen lyckades forskarna visualisera molekylen som gör det möjligt. Luca Jovine var den förste som fick se den.

Luca Jovines meritlista består – till skillnad från många andras – av en rad bilder. Det är krumelurer i kulörta färger som alla beskriver den tredimensionella strukturen av ett protein. Överst på listan just nu ligger en bild av den mottagarmolekyl som sitter på ägget och som känner igen spermien vid befruktningsögonblicket. Den strukturen är han extra stolt över.

– Jag har velat se den så länge, säger han.

Bilder har alltid intresserat honom. Pappan var fotointresserad och i hemmet fanns rader av fotografiska böcker, bland annat den världsberömde fotografen Lennart Nilsson Ett barn blir till. Som så många andra fascinerades han av Lennart Nilssons bilder på en spermie som närmar sig ägget.

– De bilderna har inspirerat mig mycket. Jag tror också att de starkt bidragit till att många har en visuell bild av befruktningsögonblicket i huvudet och det har underlättat för mig när jag ska förklara för omgivningen vad jag sysslar med. Lennarts bilder var också ett bildmedicinskt genombrott på sin tid. Men jag ville komma ännu längre, säger Luca Jovine.

Och det har han nu lyckats med, även om det tog tio år från start till mål. Att få fram en bild av en struktur är själva målet för en forskare i röntgenkristallografi. Det innebär också att det inte finns några mellanlägen – misslyckas man finns det inget att visa upp, trots hårt och långvarigt arbete.

– Man gör många, många experiment innan det står klart om strukturen kommer att låta sig bestämmas eller inte. Någonstans mot slutet av vårt arbete med spermiereceptorn kom ett ögonblick då jag insåg att det skulle fungera. Det var ett ögonblick av glädje och upphetsning, men mest av allt: lättnad. Då förstod jag att allt arbete skulle ge resultat, säger Luca Jovine.

Nyfikenheten på hur livet fungerar som drivkraft

Många har försökt före honom utan att lyckas. Avgörande för att man ska kunna avbilda en struktur med hjälp av röntgenkristallografi är att proteinet kan bilda kristaller. När det gäller den aktuella molekylen, som är ett av tre proteiner som ingår i äggets ytskikt zona pellucida och kallas ZP3, var problemet att den gärna vill bilda ansamlingar som omöjliggör kristallbildning. Lösningen kom när forskargruppen upptäckte att det fanns en liten del av proteinet som hade förmågan att hindra detta och att de kunde utnyttja denna förmåga.

Att just Luca Jovine lyckades tror han själv är tack vare hans uthållighet – hans mest framträdande forskaregenskap, enligt honom själv. Men han tror också att hans grundövertygelse om att allt går om man verkligen vill, hjälper honom att fortsätta även de dagar då problem uppstår. Men drivkrafterna framför andra är ändå nyfikenheten på hur livet fungerar – och glädjen.

– Mina föräldrar har alltid uppmuntrat mig att göra det jag tycker är roligt. Ägnar man sig åt något som man verkligen, och då menar jag VERKLIGEN, är intresserad av så går det bra. Jag kommer att uppmuntra mina egna barn till detsamma, säger han.

Luca Jovine är född och uppvuxen i Milano i Italien men har sedan han valde forskarbanan år 1994 bott utomlands och rört sig i toppforskarkretsar vid Cambridge University, där han doktorerade, och Mount Sinai school of medicine i New York, där han gjorde sin postdoc. Den elfte september 2001 befann han sig just där, i New York, och bevittnade katastrofen från labbfönstret några kilometer bort.

– Efter att vår första dotter föddes 2004 kände vi att vi ville flytta tillbaka till Europa för att komma närmare våra familjer, säger han.

Hormonfria preventivmedel på sikt

Att hitta en position i Italien var dock aldrig ett alternativ, främst på grund av bristen på forskningsfinansiering som Luca Jovine menar råder där. På Karolinska Institutet fanns Jan-Åke Gustafsson, då professor vid institutionen för biovetenskaper och näringslära, som i Luca Jovine såg "en driven och passionerad forskare som målmedvetet och för högtryck arbetar outtröttligt, fylld av idéer och ständig entusiasm". När Luca Jovine erbjöds en forskarposition vid institutionen tvekade han inte. Stockholm framstod som ett bra alternativ och "som ett paradis om man har barn". Något som också vägde till Karolinska Institutets fördel var närheten till Karolinska universitetssjukhuset.

Luca Jovine kan lätt tänka sig flera kliniska användningsområden för gruppens forskningsresultat. Några av de personer som idag är oförklarligt infertila kan i framtiden komma att få en genetisk förklaring: deras spermiereceptor fungerar inte. Utveckling av ett sådant gentest är en av de potentiella kliniska tillämpningarna. Men framför allt hoppas Luca Jovine att hans forskning på sikt kan komma att leda till nya, hormonfria preventivmedel. När man väl känner till strukturen på hela komplexet av spermie och ägg så är det naturligt att tänka sig något som sitter där emellan och blockerar, menar han.

– Att strukturbestämma hela komplexet är därför vårt nästa forskningsmål, säger Luca Jovine.

Kommer nära själva livets mening

Men då måste forskarna först ta reda på hur den andra halvan av komplexet – spermiens ytskikt – ser ut, något som idag är delvis ogjort och som anses betydligt mer komplicerat då den troligen består av flera proteiner. Luca Jovines forskargrupp studerar även hur övriga proteiner i äggets ytskikt ser ut, hur ytskiktet förändras under befruktningen och hur genetiska förändringar kan påverka dess struktur och därmed fertiliteten. Han beskriver sitt jobb som en udda form av arkeologi.

– Flera av de molekyler vi strukturbestämmer har ju funnits i hundra miljontals år men det är först nu vi har tekniken att visualisera dem. Hur spermien och ägget kan känna igen varandra är ett mycket gammalt problem som vi nu kan undersöka på ett helt nytt sätt, säger han.

Men han har också en mer filosofisk syn på sin jakt på molekylstrukturer:

– Vi människor och alla andra levande varelser är här för att föröka oss. Med vår forskning når vi dit där allt börjar, vi kommer nära själva livets mening, säger Luca Jovine.
Innehållsansvarig:

Text: Cecilia Odlind, publicerad i tidskriften Medicinsk Vetenskap nr 4, 2010

Länkar

Cell- och molekylärbiologiPersonporträttProfessorReproduktionsmedicin