Avancerad avbildningsteknologi avslöjar vad som händer i vävnader
Biomedicinsk avbildning är en central forskningsmetod inom flera medicinska områden. Finlands Akademi beviljade över en halv miljon euro till Helsingfors universitet för utveckling av infrastrukturen för biomedicinsk avbildning. Finansieringen ger forskarna tillgång till apparatur på internationell toppnivå.

Med hjälp av biomedicinsk avbildning kan man få information om kroppens och vävnadernas anatomi, fysiologi, ämnesomsättning, samt om var och hur läkemedel verkar.

– Ingen annan metod kan ge lika exakt information om kroppens tillstånd och om fenomen på cellnivå i levande organismer, berättar Pipsa Saharinen, biträdande professor.

Saharinen leder Helsinki In Vivo Imaging (HAIP) vid Helsingfors universitet, en plattform som erbjuder avbildningsinfrastruktur för forskning.  Finlands Akademis finansiering på en halv miljon euro används till att stärka apparaturen och kompetensen inom biomedicinsk avbildning vid HAIP.

– Vid HAIP sker den biomedicinska avbildningen av levande vävnad i realtid. Det möjliggör att dynamiska fysiologiska skeenden kan undersökas. Man kan till exempel studera funktionerna hos inflammatoriska celler i malign vävnad, eller hjärt- och lungskador, berättar Saharinen.

Nya möjligheter för utveckling av behandlingar

Med finansieringen som universitet fått kan man anskaffa preklinisk utrustning för positronemissionstomografi, dvs. PET-avbildning, som ställs till forskarnas förfogande. Klinisk PET-avbildning används på sjukhus för att undersöka patienter främst inom cancersjukdomar och neurologi.

– Metoden möjliggör att man utan ingrepp kan avbilda fenomen djupt inne i kroppen med submillimeterprecision och framför allt kvantitativt, eftersom radioaktivitet som uppmätts vid en PET-undersökning står i direkt proportion till mängden markörsubstans i vävnaden, klargör Mirkka Sarparanta, biträdande professor vid markörsubstanslaboratoriet vid Helsingfors universitet.

Den prekliniska PET-apparaturen som skaffas till HAIP gör det möjligt att använda motsvarande metod i experimentella modeller, innan man genomför undersökningar på människor.

I praktiken erbjuder preklinisk PET-avbildning den bästa referenspunkten för sådan PET-avbildning på människor som används för att följa upp sjukdomsutveckling eller svar på läkemedelsbehandling. 

Två metoder tillsammans – större än summan av sina delar

I och med den nya apparaturen kan man förena PET-avbildning med optisk avbildning av vävnader och celler utifrån fluorescerande eller luminiscerande markörsubstanser och rapportörgener. Tillvägagångssättet är unikt i Finland och ännu sällsynt internationellt, och kan ge djupare information i realtid om till exempel sjukdomsmekanismer eller hur läkemedel fungerar i kroppen.

– Genom att kombinera de här två avbildningsteknikerna inom så kallad multimodalitetsavbildning kan forskarna samtidigt följa upp väldigt olika processer, till exempel genexpression utifrån en fluorescerande markörgen och hur ett läkemedel märkt med en radioisotop binder till sin målreceptor, förklarar Pipsa Saharinen.

Enligt henne finns det många olika tillämpnings- och användningsområden för de kombinerade metoderna.

– Med PET-avbildning kan man till exempel undersöka hur ett läkemedel som är under utveckling når en cancertumör. Samtidigt kan läkemedlets effekt på immunförsvarets aktivering i tumören undersökas med hjälp av optisk avbildning, säger Saharinen om potentialen för forskningen.

Helsingfors universitet erhöll finansiering för forskningsinfrastruktur från Finlands Akademi som en del av FiBi (Finnish Biomedical Imaging, Finska servicecentret för biomedicinsk avbildning).

Forskningsinfrastruktur skapar grund för vetenskapliga genombrott

Förutom att högklassig, vetenskaplig forskning kräver kompetenta forskare, kräver den också tidsenlig teknologi och fungerande infrastrukturer. I praktiken innebär det här bland annat att det fordras modern forskningsapparatur, moderna speciallaboratorier, datasamlingar och databaser, och datanät, samt tjänster som överhuvudtaget gör det möjligt att forska.

I bästa fall möjliggör forskningsinfrastrukturen ett samarbete, där forskare från Finland och andra länder kan använda samma apparatur och material, eller där de på ett ändamålsenligt sätt kan genomföra delområden inom forskningen decentraliserat. Ett fint exempel på sådan verksamhet är det snabba och organiserade, världsomfattande forskningssamarbetet kring coronaviruset.

Även coronaforskningen utnyttjade avbildningsmetoder.

– Där använde man ytterst noggrann avbildningsapparatur, såsom elektronmikroskop, med vilka man snabbt kunde fastställa internationellt hur virusets exakta struktur ser ut, upplyser Pipsa Saharinen.

En långsiktig utveckling av forskningsinfrastruktur skapar förutsättningar för spetsforskning och internationellt samarbete, men även specialisterna som arbetar vid avbildningsenheterna har stor betydelse. 

– Know-howen hos de här toppexperterna gör det möjligt att använda infrastrukturen effektivt och utveckla metoderna, poängterar Saharinen.