Til fornyet kamp mot hjernesykdom

NMBU deltar i viktig nytt forskningsprosjekt hvor mange fagdisipliner vil jobbe tett sammen for å besvare spørsmål om hjernen og sykdom.

Til fornyet kamp mot hjernesykdom

Denne uken lanserte Norges Forskningsråd (NFR) det endelige rammeverket for et nytt virtuelt og nasjonalt senter for bioteknologi – Norsk Senter for Digitalt Liv (DLN) – som skal maksimere utnyttelsen av bioteknologi.

Tverrfaglig fokus

NMBU er involvert i tre av seks forskningsprosjekter under senteret, som tilsammen vil få 200 millioner i støtte over fem år, og et av disse er «DigiBrain: From genes to brain function in health and disease».

Prosjektet skal jobbe tverrfaglig med å forske frem en mer helhetlig forståelse av hjernens funksjon som kan brukes til å utvikle nye medisiner mot hjernesykdommer som for eksempel Alzheimer.

Gaute Einevoll
Professor Gaute Einevoll.
Foto
Gisle Bjørneby
«For å øke sjansen for å finne effektive kurer må dagens hjerneforskning lære noe fra forskningsmetoder på andre fagfelt. Vi bør for eksempel benytte oss av det effektive samspillet mellom eksperimenter og matematisk modellering som har gitt oss datamaskiner og mobiltelefoner,» skrev professor Gaute Einevoll, som er tilknyttet både NMBUs Institutt for matematiske realfag og teknologi (IMT) og UIO, og Ole Andreas Andreassen, leder av NORMENT og professor i medisin, UiO, i en kronikk for NRK Ytring i sommer

Einevoll og Andreassen vil begge jobbe i det nye forskningsprosjektet DigiBrain, og Einevoll sier denne kronikken beskriver utfordringene DigiBrain vil jobbe med.

Hjerneforskning «med begge hender»

- I dette prosjektet vil eksperimenter og modeller jobbe veldig tett sammen, vi vil ha et tett «tohendt» samarbeid mellom de som gjør eksperimenter (den ene hånda) og modellbyggere som samler funnene i matematiske formler og ligninger (den andre hånda), forklarer Einevoll.

En av de forskerne som vil bidra med mye kompetanse og erfaring innen eksperimenter i prosjektet, er Finn-Arne Weltzien, professor ved NMBUs Institutt for Basalfag og Akvamedisin (Basam).

- Komplekse hjernefunksjoner er svært vanskelig å studere bare ved hjelp av en eksperimentell tilnærming, så kombinasjonen av eksperimenter og modellering er uvurderlig, sier Weltzien.

Han leder en forskningsgruppe som har jobbet spesielt mye med eksperimentell celle- og molekylærbiologi for å undersøke hvordan individuelle celler mottar og bearbeider signaler fra andre celler og vev. I dette arbeidet bruker han først og fremst modellfisken medaka som forsøksdyr. Medaka og sebrafisk er i økende grad benyttet som modell også i humanmedisinske problemstillinger fordi den har visse praktiske fordeler over gnagere, og fordi basale fysiologiske mekanismer generelt er forbausende like mellom fisk og pattedyr.

Hjernen - en avansert statistisk maskin.
Hjernen - en avansert statistisk maskin.
Foto
Shutter

- Disiplinorientert forskning ikke nok

I prosjektbeskrivelsen for DigiBrain heter det: «Til tross for enorm forskningsinnsats, er det fortsatt ingen botemidler tilgjengelig for hjernesykdommer som Alzheimers demens eller vanlige psykiatriske lidelser som schizofreni eller bipolar lidelse. Videre har store farmasøytiske selskaper i de seneste år redusert sin forskning på hjernelidelser som følge av flere mislykkede og kostbare forsøk på utvikling av nye medikamenter for ulike hjernesykdommer.

«Fremtidig utvikling av nye legemidler vil trenge en ny tilnærming for bedre forståelse av sykdomsmekanismer, spesielt koblingen mellom mikroskopiske (genetiske/molekylære) og makroskopiske (hele hjernen / atferd) skalaer. Ved å ta utgangspunkt i sterke norske tradisjoner og miljøer innen nevrovitenskap og beregningsorientert fysikk, er DigiBrain skreddersydd for å møte disse utfordringene.»

- Jeg synes det er veldig fornuftig at man tar konsekvensen av at disiplinorientert forskning ikke lenger er tilstrekkelig for å løse de store utfordringene vi står overfor i dag, sier Einevoll om utlysningen fra Forskningsrådet som resulterte i DLN.

«DigiBrain passer utmerket inn i visjonen for Nasjonalt Senter for Digitalt Liv (DLN) om å bryte tradisjonelle disiplingrenser for å oppnå en tilnærming som integrerer avansert eksperimentell biologi og bioteknologi med beregningsfagområder for å avsløre mekanismer for sykdom og bevege seg mot personlig behandling av sykdom.

«Som det fremgår av DLN: Kunnskap om samspill mellom gener, molekylærbiologi og fysiologi er viktig for innsikt i sykdomsmekanismer og ny behandling. DigiBrain løser disse utfordringene med et tett integrert tverrfaglig program som kombinerer medisin, bioteknologi, matematiske og fysiske fag og pharma for å forstå mekanismene av alvorlig psykisk sykdom, forbedre diagnostikk og avsløre nye medisin mål,» heter det i prosjektsøknaden til DigiBrain.

Trekker også inn studenter

- På IMT har vi allerede flere studenter og forskere som arbeider på tema relevant for DigiBrain, og flere vil komme til nå som vi får midler fra DigiBrain, forteller Einevoll.

På Basam er Weltziens gruppe i ferd med installere nytt utstyr som vil muliggjøre avanserte studier av enkeltcellers membranegenskaper og intracellulære signalering.

- Timingen er perfekt i forhold til oppstart av DigiBrain – med dette utstyret vil vi kunne produsere høykvalitetsdata til glede for modellbyggerne hos Einevoll, stråler Weltzien.

Allerede i januar begynner en masterstudent å jobbe med en masteroppgave som favner både IMT og Basams ekspertise i prosjektet.

- At eksperter snakker sammen på tvers av forskningsdisipliner gjør at resultatene blir sterkere både innovasjonsmessig og vitenskapelig, og at innovasjonskraften i prosjektene blir bedre, sier dekan ved NMBUs fakultet for veterinærmedisin og biovitenskap, Øystein Lie, som har koordinert NMBUs innsats inn mot styringsgruppen for DLN.

Published 2. oktober 2015 - 10:05 - Updated 26. mai 2017 - 13:32