Forskarprofilen - Han studerar ämnesomsättningens molekylära pussel

Det stillasittande livet framför datorn på arbetstid kompenserar Peter Spégel med fysiskt arbete ute i familjens fritidshus. I sjön odlar han flodkräftor som dock inte kräver någon större arbetsinsats.

På arbetet använder Peter Spégel, ingenjör och forskare i ämnesomsättning, avancerad teknik - masspektrometri - för att mäta molekyler i vår ämnesomsättning.
På fritiden ägnar han sig helst åt tungt fysiskt arbete i skog och mark.
- Kontrasten är stor, men balansen är viktig, säger han.

Peter Spégel studerar hur ämnesomsättningen påverkas vid diabetes. Målet är att kunna klassificera diabetes utifrån ämnesomsättningstyp.

När vi äter får vi i oss protein, fett och kolhydrater. I magen bryts de ned till socker, aminosyror och fettsyror som tas upp av blodet och förs ut till cellerna i kroppen. En del av dessa ämnen förbränns för att bilda energi, andra görs om till byggstenar för att bygga bland annat proteiner och hormoner. Allt kontrolleras av vår ämnesomsättning.
- Ämnesomsättningen är som ett stor pussel. Alla ämnen hänger ihop med varandra. Ju fler pusselbitar man kan lägga, dvs ju fler ämnen man tittar på, desto mer kan man få reda på om vår ämnesomsättning, säger Peter Spégel.
Det finns många tekniker för att studera ämnena i vår ämnesomsättning, det sk metabolomet, varav masspektrometri är en.
- Det är ett sätt att mäta molekyler, som tex glukos, fettsyror och aminosyror. De molekyler du vill mäta ger du först en laddning. Därefter kan man få dem att röra sig i ett elektriskt fält. Genom att kontrollera dessa fält så kan man sortera, räkna och plocka sönder molekylerna. Metabolomik handlar om att mäta så många små molekyler man kan i blod eller vävnad. 

Masspektrometri är en teknik för att studera de minsta molekylerna i ämnesomsättningen. Maskinen separerar ämnena från varandra och levererar data om tusentals metaboliter.

Letar efter mönster
Precis som vi människor har olika genetiska varianter, har vi också variationer i vår ämnesomsättning. Peter Spégel studerar hur dessa variationer ser ut i befolkningen och hur de står i relation till diabetes.
- Jag letar efter mönster i ämnesomsättningen, för att försöka beskriva hur de olika ämnena relaterar till varandra och hur dessa relationer förändras vid diabetes.
Ämnesomsättningen i sig är en process i flera steg och Peter Spegels ambition är att ta reda på exakt var det går fel vid diabetes.
- Det kan gå fel på flera ställen i processen.
I dag studerar man vanligen ett par hundra sk metaboliter, ämnen eller restprodukter efter nedbrytningen av våra näringsämnen. Peter Spégel vill komma upp i betydligt fler än så.
- Vid varje analys ser vi flera hundra metaboliter som vi idag inte kan identifiera. När vi även vet vilka de är så kommer vi med stor säkerhet att förstå betydligt mer om vår ämnesomsättning. Vilka metaboliter man kan mäta skiljer sig åt mellan olika celltyper.

Metabolomiks är ett tekniktungt forskningsfält. I framtiden vill Peter Spégel därför utgöra en brygga mellan teknik och medicin.

Doktorerade i teknisk analytisk kemi
Peter Spégel doktorerade i teknisk analytisk kemi vid Lunds Tekniska Högskola 2007. Redan som 12-åring hade han bestämt sig för att bli ingenjör utan att ha en aning om vad en ingenjör gör.
- En kompis hade fått reda på att mindre än en procent av alla i Sverige blev ingenjörer. Båda jag och han tyckte att det lät som en utmaning. Han är idag universitetslektor i livsmedelsteknologi.
Eftersom gymnasiet i Helsingborg delade labb-lokaler med högskolan fanns fina förutsättningar för experiment av olika slag, vilket stärkte den blivande ingenjören i hans framtida yrkesplaner och det föll sig naturligt att sedan söka sig vidare till civilingenjörsutbildningen i kemiteknik.
- Efter grundutbildningen kände jag mig inte riktigt färdig, utan ville lära mig lite till, och sökte en doktorandtjänst.
Det blev en jobbig tid. Ekonomin på institutionen svajade, det var hårda tider med neddragningar och konflikter.
Tillsammans med en kollega utvecklade han en ny separationsteknik, och de startade ett företag som de drev parallellt med doktorandtiden. Dessvärre gick det inte så bra som de hoppats.
- Det rullade på i några år, men det var fel tajming. Den nya tekniken fick aldrig något lyft och därmed inte vi heller.
- När jag disputerade tänkte jag, ”aldrig mer akademin”, det var den bilden jag hade, berättar han.
Men en annan kompis, vars dåvarande flickvän var på Lunds universitets Diabetescentrum, LUDC, hade hört att man sökte någon som kunde etablera en plattform för metabolomik där och övertalade honom att söka tjänsten.
- Bilden jag hade av akademin var inte rättvisande, jag hade bara varit på fel plats vid fel tillfälle. Nu upptäckte jag att akademin verkligen kan vara både rolig och spännande.

Medan forskningen ger en abstrakt bild av verkligheten, ger arbetet i skogen ett mer synbart resultat.

Impregnerad i de medicinska frågeställningarna
Den första tiden som postdoc i Hindrik Mulders forskargrupp fick han sätta upp den nya tekniken, masspektronomi, och han kände sig ”som på sin mammas gata”. De medicinska tillämpningarna, kunskapen om ämnesomsättning och betaceller kom senare.
- Efter en månad i labbet skulle alla till EASD (den årliga europeiska diabeteskonferensen). Då fick jag ta hand om allas cellodlingar, 50-60-stycken, så man kan säga att fick jag all min praktiska erfarenhet på en vecka.
Med tiden har han blivit ”impregnerad” i de medicinska frågeställningarna.
- Jag tycker det är oerhört spännande! Till skillnad från de ingenjörsmässiga ämnena där det vanligen bara finns ett svar på en fråga så finns det betydligt mer diskussioner inom den medicinska forskningen.

Exklusiv tillgång till betaceller
Som forskare inom Lunds universitets Diabetescentrum har Peter Spégel i sin forskning tillgång till Langerhanska öar från avlidna donatorer. Genom sin placering i bukspottkörteln, ett känsligt organ genomsyrat av en massa blodkärl, är öarna oåtkomliga i levande människor och djur.
- Att ha tillgång till donerade celler är väldigt exklusivt. Men även om det är en jättefördel att ha tillgång till mänskliga öar, får man inte glömma djur- och cellmodeller, säger Peter spegel. Det finns en väldig variation i öarna och vi har mycket grundvetenskap kvar att göra, så när det gäller att förstå de basala funktionerna är även djurmodeller och odlade celler viktiga.
- När det gäller de mer basala metabola funktionerna så skiljer de sig inte alltid så mycket mellan människor och djur. En Langerhansk ö utsöndrar insulin då den exponeras för socker i alla arter.

Förändrad ämnesomsättningen vid diabetes
Frågorna han vill ha svar på är; vilka förändringar i ämnesomsättningen hänger ihop med att få diabetes; vilka förändringar sker innan man får diabetes och vilka hänger ihop med att man blir av med sin diabetes, vid exempelvis fetmakirurgi?
- Förhoppningen är att vi ska hitta inte bara en metabolit utan flera som tillsammans bildar ett mönster, annars blir instrumentet vi använder för att förstå sjukdomen lika trubbig som i dag, då vi enbart mäter en metabolit, glukos, säger Peter Spégel.

Tiden största utmaningen
Den största utmaningen i hans arbete är Tiden.
- Det finns väldigt mycket information i ämnesomsättningen/metabolomet, men den påverkas också av väldigt många faktorer; vad vi äter, vilka gener vi har, om vi är stressade eller sjuka. Skillnaden mellan att vara frisk eller sjuk kan vara en tjugoprocentig ökning av en metabolit samtidigt som samma metabolit kan påverkas i nästan samma utsträckning om vi precis ätit eller är stressade. Därför måste vi analysera väldigt många prov, och det är fortfarande väldigt tidskrävande.
- Det är ingen ”plug and play”, man stoppar inte in ett prov och får ut en bild som många tror. Vägen till din data i Excel kan vara väldigt kämpig, säger han.

Ett resultat av Peter Spégels forskning är fyndet av en aktiv metabol väg inuti betacellen som man tidigare hade ansett vara inaktiv.
- Vi såg att det bildas produkter som visade att den var aktiv helt enkelt. När vi släckte ned den minskade vi insulinfrisättningen väldigt kraftigt, vilket inte skulle hänt om den var inaktiv. Vårt arbete har nu följts av flera studier från andra forskargrupper som undersöker denna del av ämnesomsättningen ytterligare, så det känns som en viktig upptäckt.

Bikuporna på den tiden det begav sig. "Jag tålde inte sticken och tröttnade på att komma svullen till jobbet, säger Peter Spégel.

Nytt klassificeringssystem för diabetes
Målet med hans forskning är att skapa ett nytt klassificeringssystem för diabetes, utifrån ämnesomsättningen.
- I dag utgår man från den kliniska bilden. Jag tror att om man vet exakt hur din ämnesomsättning är rubbad, kommer man också att kunna säga om du kommer att svara bättre eller sämre på en medicinering.
Han vill också studera vilka ”ämnesomsättningstyper” det finns i olika befolkningsunderlag.
- Du kan ha en annan ämnesomsättning utan att vara sjuk, det finns en stor variation mellan oss, kan man beskriva den variationen på något sätt?
Har du en viss ämnesomsättning så har du kanske viss risk för att utveckla sjukdom.

Ett av projekten i fritidshuset är att bygga en väg för hand. Det får ta den tid det tar och Peter Spégel har beräknat att det kommer att ta femton år...

Sitter inte still på fritiden
Om arbetet alltid sker under tidspress har Peter spégel mindre tidspress under sin fritid; fram till förra året var han biodlare, men eftersom han inte tålde bisticken har han i stället gett sig på ett nytt projekt; att bygga en 150 meter lång väg till familjens fritidshus. Han ska gräva, lägga ut grus och fälla träd. För hand.
- Jag har räknat ut att det tar 15 år, men jag känner ingen tidspress. Jag tycker det är avkopplande eftersom jag i mitt jobb aldrig ser något fysiskt resultat, man ser bara en abstrakt bild av verkligheten.
- Att sitta still gör jag mycket på mitt arbete, så jag har inget behov av att sitta still och tex titta på tv eller läsa en bok när jag är ledig.
På meritlistan finns även ett lagkappssilver i svenska ungdomsmästerskapen i simning och han har svart bälte i judo. Till följd av diverse skador har han dock numera lagt all idrott på hyllan.

Brygga mellan teknik och medicin
I framtiden hoppas Peter Spégel bli en brygga mellan den medicinska och tekniska forskningen genom att arbeta mer tvärvetenskapligt.
- Jag ser det som en fördel att ha en fot i varje fält. Diabetesforskningen behöver teknik och tekniken behöver applikationer.
- Metabolomik är en vetenskap som är både tekniktung och applikationsstyrd och genom att stärka kontaktytorna mellan de tekniska och medicinska forskningsfälten kan vi säkra den tekniska infrastrukturen och kompetensen för diabetesforskningen.

Text: Sara Liedholm
Bilder: Sara Liedholm (porträtt), övriga privata.

Senast uppdaterad: 2016-04-04
Webbansvarig:  Redaktionen

diabetesportalen.se, LUDC, CRC, SUS Malmö, Ingång 72, Hus 91, plan 12. 205 00 Malmö. Telefon: 040 39 10 00 (vx)