Molekylär "imaging" inom neuropatologi
- Diarienummer
- SBE13-0115
- Start- och slutdatum
- 140701-201231
- Beviljat belopp
- 30 996 857 kr
- Förvaltande organisation
- Karolinska Institutet
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Medicinsk “imaging” (bildbehandling) har revolutionerat medicinsk diagnos och gett inblickar i annars svåråtkomliga organ som hjärna och ryggmärg. På liknande sätt har nya super-upplösande tekniker (mikro/nanoskopi) möjliggjort analys av allt mindre strukturer i celler. Vårt program samlar forskning i 5 olika grupper och ”imaging” på olika nivåer, från ”Ångström till meter”, med fokus på diagnos och terapi. Primärt vill vi studera G-protein kopplade receptorer (GPCRs ny terminologi, 7TMs) utan jämförde den viktigast måltavlan för CNS-aktiva läkemedel, och Aβ-peptid (aggregerar vid Alzheimers demens): • Atomstrukturer hos 7TMs framför allt GPR37 (target vid Parkinsons sjukdom) i samarbete med ett forskarteam i USA/Kina. • Direkt analys av molekylära interaktioner med användning av fluorescens correlations spektroskopi (FCS). • Funktionell dimerisering och patologisk aggregation studerad med FCS och korskorrelation (FCCS). • Neuropatologiska lesioner och lokalisation i CNS med positron emissions tomografi (PET). • Applikation av genetiska prober (optogenetik) för reparation vid stroke och ryggmärgsskada. Definitionsmässigt är ett levande system dynamiskt vilket kräver delvis ny teknologi.
Populärvetenskaplig beskrivning
Neurodegenerative sjukdomar som Alzheimer och Parkinson, liksom stroke ökar eftersom vi blir allt äldre. Idag finns inga bra botemedel, t.ex. "bromsmediciner", och sjukdomarna orsakar stort lidande för den som drabbas och dennes anhöriga. Kostnader för samhället för sjukvårdsinsatsar och omhändertagande ökar snabbt. Vi vill integrera metodologiska framsteg inom basalforskning med en kraftfull utveckling av diagnostiska metoder som utnyttjar "imaging", dvs skapande av bilder av hjärna eller ryggmärg. Dessa tekniker är inte invasiva utan man kan titta in i centrala nervsystemet så att säga utifrån. För de neurodegenerativa sjukdomarna har vi idag inga riktigt bra metoder, vi behöver spårmolekyler "tracers" som söker sig till de patologiska processerna tidigt i sjukdomsförloppet innan svårare skador uppstått och vi har fått funktionsbortfall. På basal nivå har forskningen nått väldigt långt. Vi kommer ha tillgång till teknik för att beskriva relevanta sjukdomsalstrande molekylers struktur i 3D, vi kan följa dessa molekylers rörlighet och kontakter i den levande cellen i laboratoriet. Information tar vi sedan vidare till kliniken där vi spårar de patologiska processerna i patientens hjärna. Detta kräver kunskap om vilket spårämne som är relevant och gedigen förundersökning av patienter i riskzonen. Tekniskt använder vi molekyler märkta med positroner ("positiva elektroner" som inte finns naturligt) och positronkamera (PET). I en framtid kan reparation av celler i centrala nervsystemet (CNS) bli en verklighet. Vi kommer i modellförsök utnyttja ljus som aktiverar ljus-känsliga receptorer som introducerats i den skadade cellen.