Utveckling av en ny sekvenseringsteknik för kartläggning av gener på plats i den mänskliga hjärnan

Förändringar i balansen mellan olika proteiner och deras kodande förlaga mRNA är avgörande för hjärnans normala funktioner. Vid neurologiska sjukdomar såsom Alzheimers sjukdom, epilepsi och Parkinsons sjukdom så leder dock förändringarna med tiden till en negativ spiral som mynnar ut i nervcellsdöd. Att studera dessa förändringar genom att kartlägga uttrycksmönstret av mRNA i vävnaden har skapat ett ovärderligt fönster in till de underliggande orsakerna.

Initialt medgav tekniken enbart att man kunde studera förändringarna som ett medelvärde av miljontals olika celler. Idag har vi möjlighet att studera cellerna en och en men vi måste då plocka ut dem ur sitt sammanhang och förlorar deras inbördes relationer. I projektet vill man utveckla en helt ny teknik för att kartlägga genuttrycken på plats i hjärnvävnaden så att tusentals gener kan studeras samtidigt i varje cell i hjärnvävnaden.

Målet att konstruera den första prototypen av denna sekvenseringsmaskin och börja kartlägga den mänskliga hjärnan. För att lyckas med detta behöver ett antal olika avancerade biologiska verktyg kombineras med den senaste generationen av höghastighetsmikroskop. Bilderna från detta kommer sedan att bearbetas med hjälp av artificiell intelligens som tolkar innehållet och återskapar en komplett bild av genernas uttryck i vävnaden.

Tekniken är unik i det att den medger att man kan studera detta i hjärnvävnad från kliniker och ett viktigt mål med projektet är att kartlägga genuttrycket i hjärnbarken hos patienter med allvarlig epilepsi. Denna teknik kan ge en helt ny inblick i de biologiska processer som leder till allvarliga neurologiska sjukdomar och därmed öppna upp för helt nya behandlingsstrategier.