Elin Esbjörner och hennes forskarteam har en ambitiös vision: att skapa ett unikt verktyg för att studera cellernas budbärare, exosomer, på helt nya sätt. Målet är att förstå mer om cellers komplicerade kommunikation, och därmed bana väg för nya läkemedel och framtidens diagnostik.
Projektanslag 2022
Nanochannel Microscopy for Single Exosome Analysis
Huvudsökande:
Elin Esbjörner, docent
Medsökande:
Chalmers tekniska högskola
Christoph Langhammer
Fredrik Westerlund
Göteborgs universitet
Giovanni Volpe
Karolinska Institutet
Samir El Andaloussi
Lärosäte:
Chalmers tekniska högskola
Beviljat anslag:
29,1 miljoner kronor under fem år
De är ultrasmå, komplexa och livsviktiga för vår kropp, men fortfarande är det mycket vi inte vet om dem. Det handlar om exosomer, små membranbubblor som fungerar som ett avancerat kommunikationsverktyg mellan våra celler. Chalmersforskaren Elin Esbjörner liknar dem vid paket som cellerna skickar ut, som har olika storlek och innehåll – och ibland, men inte alltid, en tydlig adresslapp.
Från början trodde forskarna att exosomer var avfall. Att de kan agera som budbärare mellan kroppens celler är en relativt ny upptäckt, som har gjort forskningsfältet hett de senaste åren. Att få fram mer kunskap om exosomernas grundläggande funktion och sammansättning är ett viktigt mål, och det är också detta som står i fokus för ett nytt forskningsprojekt finansierat av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
– Det finns så många obesvarade, grundläggande frågor om exosomerna. Samtidigt tror vi att de har en nyckelroll i många sjukdomar som cancer och Alzheimer, och att mer kunskap om dem därmed kan bana väg för bättre diagnostik och nya läkemedel. Det är därför det här projektet är så spännande! Om vi lyckas täppa till kunskapsluckorna kan vi använda exosomerna på ett mycket bättre sätt än vi kan idag, säger Elin Esbjörner, som leder projektet.
Detaljkunskap om enskilda partiklar
Idag finns många metoder för att studera exosomer på övergripande nivå, men betydligt färre möjligheter att studera dem en och en. Just detta är målet för projektet, som Elin Esbjörner hoppas ska ge en bättre inblick i exosomernas värld. Hon betonar att det är viktigt att kunna se exosomernas olikheter för att förstå vilka exosomtyper som är särskilt betydelsefulla i cellernas kommunikation, och därmed kan ha en viktig roll i framtida läkemedel. Och då behövs mer specifik kunskap än medelvärden från prover som innehåller samtliga exosomtyper.
– Vår ambition är att skapa en plattform för att kunna studera enskilda exosomer, och dessutom på en mer detaljrik nivå än vad som tidigare varit möjligt. Därmed kan vi få fram en mängd olika sorters information samtidigt, och förhoppningsvis besvara grundläggande frågor om hur olika exosomtyper bildas, kommunicerar och är sammansatta. Detta kan i sin tur ge svar på frågor om varför celler utsöndrar just det de gör, och hur andra celler tar emot exosompaketen, säger hon.
En ny sorts mikroskopi
För att nå målet vill forskarna bygga en analysutrustning för en ny sorts mikroskopi. Den bygger på att exosomerna passerar genom ett chip som innehåller minimala kanaler, så kallade nanokanaler. Det gör det möjligt att fånga in och analysera exosomerna direkt från mycket små mängder biologiskt material, och att granska varje partikel för sig, över tid.
– Drömmen är att lyckas få fram en metod för att följa hela kedjan, från att exosomerna utsöndras till att de levereras. I ett parallellt steg kan vi också, på själva chipet, odla celler som utsöndrar exosomer. Genom att utsätta dessa celler för olika stimuli kan vi få mer kunskap, ända ner på encellsnivå, om exosomerna som utsöndras och hur de förändras över tid, säger hon.
Elin Esbjörner hoppas att projektet kan bidra till att öppna många medicinska dörrar, bland annat för framtidens målstyrda proteinläkemedel.
– När vi vet mer om exosomerna kan vi också förstå bättre hur vi kan styra deras viktiga processer. Förhoppningsvis kan vi använda exosomerna som transportörer för att leverera protein-baserade läkemedel in i kroppen. Det känns bra att arbeta med något som är meningsfullt och kan bidra till att förbättra människors hälsa, säger hon.
Starkt samarbete en förutsättning
Hon betonar att en viktig framgångsfaktor i projektet är det strategiska samarbetet mellan de olika projektmedlemmarna, som blivit möjligt tack vare anslaget från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse. Forskningen sker i gränslandet mellan biologi, kemi och fysik, med forskare från såväl Chalmers och Göteborgs universitet som Karolinska institutet. Det skapar stora möjligheter att få fram ny, banbrytande kunskap, framhåller Elin Esbjörner.
– Det känns fantastiskt att få möjlighet att arbeta med ett så spännande projekt under en längre tidsperiod, med ett team där alla bidrar med viktiga delar. Det här projektet har väldigt stor potential, och ingen av oss hade kunnat ro iland detta själva. Vi kompletterar varandra oerhört bra, och det är genom ett sådant här samarbete som vi verkligen kan nå resultat. Vi har en ambitiös ambition, ett oerhört bra team och en stark teknik i ryggen. Jag tror att vi har stora möjligheter att lyckas, säger hon.
Text Ulrika Ernström
Bild Johan Wingborg
