Vi kender det alle: Når du skal betale i supermarkedet og ikke kan huske din pinkode, griber hjernen til huskeregler som mønstergenkendelse – hvor plejer du at flytte fingrene hen, i hvilken rækkefølge og hvor mange gang skal du trykke på hver knap.

Vore celler i kroppen kommunikerer på samme måde, bare på molekylært plan. Og som i vores makroskopiske verden kan selv små fejl i kommunikationen skabe store problemer. Når der sker fejl i cellernes kommunikation, kan det gøre hele organismen syg.

Det er således helt fundamentale spørgsmål inden for biologien, som det nye grundforskningscenter CellPAT (Center for Cellular Signal Patterns) tager fat i: at afdække, hvordan celler ”taler” med omverden og hinanden. Danmarks Grundforskningsfond har netop besluttet at støtte CellPAT med op til 61 mio. kr.

Målet er ved brug af avanceret nanoteknologi at skabe resultater, som kan blive banebrydende i bekæmpelsen af nogle af de største sundhedsudfordringer, vi står over for i dag – som f.eks. diabetes, kræft, knogleskørhed, gigt og visse psykiatriske lidelser.

Kompliceret sprog kræver avanceret udstyr

Professor Jørgen Kjems fra Aarhus Universitet tager udgangspunkt i, at cellerne kommunikerer gennem et netværk af svage interaktioner, som tilsammen giver den nødvendige effekt.

”Den gamle opfattelse, at cellens makromolekyler genkender hinanden som en nøgle i en lås, er ikke tilstrækkelig. Cellen kommunikerer tværtimod ved hjælp af komplekse signaler, hvor antallet og specielt mønstret af kontaktpunkter spiller en uhyre stor rolle. Kompleksiteten i dette samspil har hidtil gjort videnskabelige undersøgelser besværlige, men ved hjælp af helt nye syntese- og analysemetoder kan vi i CellPAT selv frembringe og analysere signalerne, ” siger Jørgen Kjems, der skal lede det nye center.

Centret vil specielt fokusere på, hvordan vore immunceller kan kende forskel på udefrakommende farer og os selv, og hvorfor denne mekanisme sommetider fejler og giver anledning til autoimmune sygdomme som f.eks. gigt, sklerose og diabetes.

Desuden vil centeret undersøge, hvordan makromolekyler transporteres gennem biologiske barrierer i kroppen som f.eks. blod-hjerne-barrieren og cellemembraner. Denne viden vil kunne danne basis for udviklingen af mere målrettet og effektiv medicin med færre bivirkninger. Endelig vil centeret undersøge, hvilke signaler stamceller skal modtage for at udvikle sig til bestemte typer af væv i kroppen. Denne viden vil skabe mulighed for at anvende stamceller til at retablere nyt væv i kroppen, når det gamle ødelægges af dårlig livsstil, sygdom eller uheld. På længere sigt tænkes metoden anvendt til genskabelse af menneskelige organer.

Jørgen Kjems er en meget erfaren forskningsleder og en af de internationalt førende profiler indenfor DNA og RNA nanoteknologi, hvor han især er anerkendt for at have flyttet forskningsfronten indenfor selvsamlende systemer i DNA, intracellulær cirkulær RNA og genmedicin. Han har ledet det Interdisciplinære Nanoscience Center (iNANO) på Aarhus Universitet i 4 år. 

I centret deltager desuden

Professor Duncan Sutherland, iNANO, Aarhus University
Professor Steffen Thiel, Department of Biomedicine, Aarhus University
Professor Fiona Watt, Kings College London, UK
Group Leader Dr. Ralf Jungmann, Ludwig-Maximilians-Universität Mu?nchen (LMU) and Max
Plank Institute of Biochemistry (MPIB) Munich DE