Universitetsavisen
Nørregade 10
1165 København K
Tlf: 21 17 95 65 (man-fre kl. 9-15)
E-mail: uni-avis@adm.ku.dk
—
Videnskab
Medicin — Forskere har helbredt syv patienter for en dødbringende hudsygdom med ny metode, der spotter defekte proteiner. Nu kigger de på kræftsygdomme.
Tidsskriftet Nature Methods har kåret en ny medicinsk analysemetode som det største videnskabelige gennembrud i 2024.
Alligevel er de banebrydende resultater, som forskergruppen Mann Group på Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet har opnået, gået relativt ubemærket hen.
Det drejer sig om en metode, der har ført til en kur for patienter, der lider af den sjældne, men meget ubehagelige, hudsygdom
Sygdommen får huden til danne blærer og giver en grålig afskalning af store hudområder – og så har den en dødsrate på cirka 30 procent. Mange af de overlevende oplever desuden alvorlige bivirkninger som permanent døvhed og blindhed. Lægerne havde ingen medicin mod TEN før 2024.
I dag er situationen en anden, for Mann Group har allerede kureret syv patienter for den sjældne hudsygdom ved hjælp af en helt ny metode. Det har taget forskerne et år at finde en medicin imod den dødelige sygdom.
Mann Group omfatter 30 medarbejdere, der er ansat på Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research ved Københavns Universitet og i Tyskland ved Max Planck Institute of Biochemistry (MPIB) nær München.
Idéen til den nye metode opstod hos lektor Andreas Mund, der kom til Panum første gang i 2013 for at arbejde med mikroskopi på enkelte celler.
I 2017 stødte han til Mann Group, hvor han en dag fik en idé, fortæller han på sit kontor, hvor Uniavisen besøger ham. Hans idé afhang af evnen til at kunne kombinere flere forskellige teknologier:
Det vil ændre vores forståelse af vævsbiologi, menneskers helbred og sygdom
Lektor Andreas Mund
»Min leder, Matthias Mann, var åben over for mit forslag helt fra begyndelsen, og forskergruppens kombinerede evne til at samarbejde og være nyskabende gjorde det muligt for mig at realisere min plan,« siger Andreas Mund.
Han er uddannet ingeniør i bioteknologi og molekylær biologi fra Hamborg Universitet, men han opfatter først og fremmest sig selv som ingeniør. Han mener også, at det er ingeniøruddannelsen, der gav ham muligheden for at sætte gang i udviklingen af den nye teknologi, der hedder DVP.
D står for deep learning, der omfatter anvendelsen af kunstig intelligens; V for visual, arbejdet med mikroskopi; og P dækker proteomics, videnskaben der studerer proteiners og cellers vekselvirkninger, sammensætning og strukturer.
Proteomics er i DVP forbundet med brugen af et massespektrometer. Kombinationen af de to teknologier gør det muligt at analysere forskellige typer af proteiner i cellerne i en vævsprøve.
Med DVP blev forskerne i Mann Group pludselig i stand til at se, hvad der afveg eller ikke virkede i de udvalgte celler med proteiner hos patienter med TEN. Hermed blev de i stand til at finde en medicin, der retter op på det, som proteinerne i cellerne gør forkert – og som kan gøre patienterne syge.
Andreas Mund var klar over i 2017, at hans idé lå på kanten af det teknisk mulige, men som ingeniør havde han en god fornemmelse af, hvordan maskiner og teknologi hele tiden udvikler sig, og det gav ham mod til at fortsætte.
Internationalt tværfagligt samarbejde
DVP-teknologien har involveret både ingeniører, datamatikere, molekylærbiologer, patologer fra forskellige lande.
Tidsskriftet Nature Method har kåret DVP som årets forskningsresultat 2024.
»For bare ti år siden havde det ikke kunnet lade sig gøre at få DVP til at virke. Først i 2018 blev det muligt at bygge et massespektrometer, der kunne arbejde med tilstrækkelig sensitivitet, et massespektrometer har i dag en følsomhed, der svarer til, at det kan registrere, om en flue sætter sig på en jumbojet,« siger Andreas Mund.
Dertil kommer brugen af kunstig intelligens, AI, der også er helt nødvendig i forbindelse med DVP, men som først er udviklet de seneste år.
I dag arbejder næsten halvdelen af medarbejderne i Mann Group med at udvikle softwareprogrammer og AI, der kan behandle de store mængder af data, man får fra at analysere vævsprøver med hundredtusindvis af celler og endnu flere proteiner i hver enkelt celle.
Men da Mund stødte til Mann Group i 2017, kunne han se, at det var blevet muligt at forene, hvad han kalder for det bedste fra billedanalysen med det bedste fra proteomics.
Der er endnu en teknologi, der har krævet en del udvikling for at kunne anvendes i DVP.
Mann Group har siden 2018 arbejdet sammen med Leica, en af verdens førende producenter af objektiver, linser og mikroskoper, med henblik på at kunne udvikle en teknologi, der gør det muligt at skære en celle ud med en laserstråle, fortæller Andreas Mund.
For at kunne vurdere, om proteinerne i en celle opfører sig uhensigtsmæssigt, lægger forskerne en vævsprøve i formalin og derefter i paraffin, så det er muligt at skære den i skiver i en tykkelse på 3-5
Vi arbejder nu med at studere forskellige former for kræft, infektioner fra virus samt åreforkalkning og leversygdomme
Lektor Andreas Mund
Det nye er, at de i Mann Group nu kan lave et digitalt kort med en meget høj opløsning for hele prøven ved hjælp AI, så de kan identificere hver enkelt af de hundredtusindvis af celler.
»For hver celle laver vi så et x-y-koordinat, som vi sender til et andet mikroskop, der ved hjælp af en laserstråle kan skære cellerne ud en efter en, hvis vi mistænker dem for at indeholde sygdom og vigtig information om en celles proteiner. Al-teknologien er udviklet her på sjette sal på Panum, sammen med Mann Group at MPIP i Tyskland og desuden i samarbejde med en ungarsk ekspert i at lave billedanalyser med AI,« siger Andreas Mund.
I dag er mange parter involveret, men tanken om DVP opstod altså hos Andreas Mund, der fortæller, at han havde lært at studere en celle ad gangen:
»En dag i 2017 så jeg et billede af flere celler og deres fænotyper. Jeg stod og kiggede på det og tænkte, hvad gør man nu? Jeg havde lært om proteomics i Mann Group, og pludselig slog det mig, at det virkede oplagt at kombinere højopløsningsmikroskopi med proteomics,« siger han og tilføjer:
»Det vil ændre vores forståelse af vævsbiologi, menneskers helbred og sygdom.«
Ifølge Andreas Mund er andre forskningsgrupper rundt om i verden begyndt at spore sig ind på DVP-teknologien, men tingene tager tid.
»Det er stadig svært at arbejde med DVP og få det til at virke i praksis. Alligevel er mange forskningsgrupper interesseret, og flere laboratorier er begyndt at komme med. Desuden arbejder vi i Mann Group med at sprede teknologien til så mange som muligt,« siger han.
Hos Mann Group har de også fokus på flere andre sygdomme, hvor proteiner spiller en vigtig rolle:
»Vi arbejder nu med at studere forskellige former for kræft, infektioner fra virus samt åreforkalkning og leversygdomme, og vores håb er, at vi kommer til at forstå de sygdomme så godt, at vi kan finde en kur imod dem,« siger Andreas Mund.