Everyone is familiar with the situation where you are about to pay in the supermarket, but have forgotten the PIN code. In this case, the brain searches for clues such as pattern recognition – where do you normally move your fingers, in which order, and how many times do you press each button?

The cells in the human body communicate in the same way, only at a molecular level. And just as in the macroscopic world, even small communication errors can cause major problems. When errors occur in cellular communication, the entire organism can become ill.

The new Centre for Cellular Signal Patterns (CellPAT) will therefore address fundamental questions in biology to identify how cells ‘talk’ to each other and their surroundings. The Danish National Research Foundation has just decided to provide CellPAT with funds amounting to up to DKK 61 million.

The aim is to use advanced nanotechnology to create results that can be ground-breaking in the battle against some of the major health challenges we are facing today – such as diabetes, cancer, osteoporosis, arthritis and certain psychiatric disorders.

Read more (in Danish only) below. For contact details in English, go to the bottom of the page.

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. 

Participating at the centre are

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