Till umu.se

”Att se diabetes” - Molekylärmedicinsk avbildning av bukspottkörteln

Tekniker för att kunna visualisera och kvantifiera biologiska processer är utomordentligt viktiga verktyg för många biomedicinska frågeställningar. Inte minst gäller detta för diabetesforskningen där möjligheten att kunna studera funktionen och mängden av de insulinproducerande cellerna är förknippat med stora tekniska utmaningar.

Filmen visar de Langerhanska öarna (infärgade för Insulin) i en bukspottkörtel från mus. OPT tekniken tillåter högupplösta analyser av insulincellernas utbredning i intakta bukspottkörtlar. Varje färgat objekt  motsvarar  en ö vars volym och 3D koordinater har beräknats. För mer exempel se den engelska versionen av sidan. Vår forskning syftar till att utnyttja olika biomedicinska avbildningstekniker för att i kombination med klassiska molekylärgenetiska metoder bättre kunna förstå de mekanismer som ligger till grund för bukspottkörtelns bildning och utvecklingen av diabetes. För detta syfte utnyttjar vi framför allt sk. optisk projektionstomografi (Sharpe et al., Science 2002), en teknik som vi visat kan användas för att avbilda tex. insulincellernas (eller andra celltypers) distribution och volym i intakta bukspottkörtlar från djurmodeller för diabetes (Alanentalo et al., Nature Methods 2007). Detta kan göras med en mycket hög upplösning och tillåter oss att studera tex. olika aspekter av bukspottkörtelns anatomi och dynamiken bakom diabetesrelaterade sjukdomsförlopp (Se tex Alanentalo et al., Diabetes 2010 och Hörnblad et al., Islets 2011). Vår förhoppning är att vår forskning skall kunna ge en djupare insikt om orsakerna bakom denna epidemiska folksjukdom. Sådan information är av avgörande betydelse för att identifiera nya angreppsvägar för att behandla sjukdomen men även för att bättre kunna utvärdera t.ex. antidiabetiska terapier och insulincells-transplantationer.

Ett huvudspår i vår forskning inbegriper även OPT teknikens utnyttjande vid utvecklandet av biomarkörer (kontrastmedel) för att kunna studera insulincellerna vid diabetes med andra (icke-invasiva) avbildningstekniker t.ex. magnetröntgen (MRI) eller gammakamerasystem (SPECT). Genom att anpassa OPT tekniken till att tillåta avbildning i det nära infraröda ljusområdet, NIR-OPT (Eriksson et al., JoVE 2013) och därigenom få tillgång till en bredare del av ljusspektret kan man i NIR-OPT samtidigt studera flera olika markörer/celltyper genom att använda fluorescerande ämnen som lyser i olika våglängder. Därigenom kan den utvecklade tekniken används för att utvärdera upptagsspecificiteten av experimentella biomarkörer för avbildning med MRI och SPECT. I denna kapacitet har NIR-OPT tekniken identifierats av två konsortier inom EU´s 7:e ramprogram; ”In Vivo Imaging of Beta-cell Receptors by Applied Nanotechnology” (VIBRANT) och “European Training Network for Excellence in Molecular Imaging in Diabetes” (BetaTrain) som ”en gyllene standard” för utvärderingen av nya kontrastmedel. Vi arbetar nu med ett flertal projekt inom ramen för detta forskningsområde. En populärvetenskaplig beskrivning av NIR-OPT tekniken av Sveriges Radios vetenskapsredaktion kan man lyssna till här och en kort presentation av vår forskning kan man se här.

<iframe src="https://player.vimeo.com/video/166916566" width="640" height="360" frameborder="0" webkitallowfullscreen mozallowfullscreen allowfullscreen></iframe>

Bukspottkörtelns embryonala utveckling i mus. Bildserien visar bukspottkörteln under olika utvecklingsstadier (embryonaldag 10,5-17,5) och har framställts med optisk projektionstomografi. Bukspottkörtelns olika lober är pseudofärgade i bliderna. Våra studier har bl.a. visat att den "gastriska" loben (gul i bilden) är beroende av mjältens organogenes för sin utveckling. Uppe till vänster ses spetsen av en synål som storleksreferens.

Vår forskning är/var finansierad av: Vetenskapsrådet (MH), The Juvenile Diabetes Foundation (New York), Kempestiftelserna, Umeå Universitet, Diabetesfonden, NovoNordisk, The diabetes Wellness foundation, Barndiabetesfonden och Europeiska Unionionen (FP7).

For information in English


Sidansvarig: Lina Sollén

Utskriftsversion

Ulf Ahlgren

Bild på Ulf Ahlgren

Bild: Mattias Pettersson

Kontaktinformation

Ulf Ahlgren, Professor

Umeå Centrum för Molekylär Medicin (UCMM)
By. 6M 4 vån
Umeå Universitet, 901 87 Umeå, Sverige
E-mail: ulf.ahlgren@umu.se
Tel:  +46 (0)90 785 44 34
Fax: +46 (0)90 785 44 00