Katarina Edwards

Katarina Edwards’ research lies within the area of colloid and surface chemistry and focuses on structure, dynamics and phase behaviour in lipid/surfactant systems. The projects include fundamentally oriented studies, as well as research of more applied character. Work in the latter area is centred on the development of liposomes and related lipid structures for use as drug delivery vehicles and as model membranes.

Liposomer är små ihåliga fettpartiklar uppbyggda av ett slutet lipidmembran. I levande celler fungerar de som behållare för ämnen och substanser som ska importeras eller exporteras genom cellmembranet och utnyttjas också för transport av substanser mellan cellens olika delar. Bildning och destruktion av proteiner och andra livsviktiga molekyler sker i liposomliknande strukturer, och cellmembranet som omsluter alla levande celler kan ses som en gigantisk liposom. I vår forskning utnyttjar vi konstgjorda liposomer för att studera processer som sker i eller mellan lipidmembran. Biologiskt viktiga frågeställningar är bl.a. hur det går till när ett lipidmembran öppnar sig och vad som sker när två enskilda membran, vid så kallad fusion, smälter samman till ett. Vi använder också liposomer, och andra nära besläktade lipidpartiklar, som modeller vid studier av hur olika läkemedel, samt proteiner/peptider och andra biomolekyler, binder till och påverkar egenskaper och struktur hos biologiska membran. En ny typ av lipidpartiklar, i form av polymerstabiliserade lipiddiskar, som vi utvecklat inom projektet har visat sig vara ett intressant alternativ till liposomer för vissa typer av studier.

Liposomer och lipiddiskar har egenskaper som gör dem intressanta också ur medicinsk och farmaceutisk synvinkel. Genom att variera lipidkompositionen och framställningsmetoden kan partiklarna anpassas till att transportera ett brett utbud av olika molekyler och substanser. Detta tillsammans med möjligheten att konstruera dem från oskadliga, kroppsegna molekyler, gör att lipidpartiklarna är mycket intressanta som läkemedelsbärare. Med hjälp av nyligen utvecklade metoder kan partiklarna dessutom förses med speciella molekyler som tillåter målsökning mot specifika celler. I samarbete med medicinskt och farmaceutiskt inriktade forskningsgrupper är vi involverade i flera projekt med syfte att utveckla liposomer och lipiddiskar för formulering och transport av läkemedel. Vår forskning inom detta område inkluderar bl.a. ett projekt med syfte att utveckla ett nytt unikt koncept för målsökande cancerbehandling med radionuklider. Genom målsökning i två steg hoppas vi kunna leverera radionuklider så effektivt och specifikt till DNA i cancercellernas kärna att behandling av spridd cancersjukdom blir möjlig. Ett annat projekt fokuserar på lipiddiskar för administrering av antibakteriella peptider. Det långsiktiga syftet är här att ta fram nya behandlingsalternativ som kan bidra till att lösa de stora problemen med antibiotikaresistenta bakterier.

I vår forskning utnyttjar vi bl.a. en speciell typ av elektronmikroskopi, så kallad kryo-transmissionselektronmikroskopi (kryo-TEM), för att avbilda liposomer och närbesläktade lipidstrukturer. Kryo-TEM-analyserna kompletteras ofta med resultat från andra, mer indirekta, metoder som ljusspridning och fluorescensbaserade tekniker.