Sådan skal mini-organer afsløre, hvordan infektioner kan give kræft

De fleste forbinder nok kræft med genfejl, rygning eller livsstil. Men bakterier og virus kan også spille en rolle. Infektioner kan ændre vores væv og skabe grobund for kræft, men forskerne ved stadig for lidt om, hvordan det sker.

For at finde svar vil forskere fra blandt andet Aarhus Universitet nu genskabe sygdomsprocesserne i bittesmå laboratoriedyrkede mini-organer, såkaldte organoider, for at komme tættere på et svar. Det sker som en del af forskningsprojektet TagTIC, der samler ekspertise på området fra hele Europa, og som er støttet af Horizon Europes Marie Skłodowska-Curie program med ca. 32 mio. kr. (4,3 mio. euro).

"Vi ved, at nogle infektioner kan øge risikoen for kræft, men vi mangler stadig at forstå, hvad der sker i vævet, fra infektionen opstår, til de første kræftforandringer viser sig. Det er netop den proces, vi nu kan begynde at følge med vores organoidmodeller," siger lektor Cindrilla Chumduri fra Institut for Bio- og Kemiteknologi ved Aarhus Universitet.

Celle for celle

Organoider er bittesmå tredimensionelle modeller af menneskeligt væv, som dyrkes i laboratoriet. De er ikke egentlige organer, men de efterligner de vigtigste biologiske egenskaber ved f.eks. mave- og tarmvæv.

Det gør dem til et helt særligt redskab, fordi forskerne kan udsætte dem for sygdomsfremkaldende bakterier og virus og følge, hvordan infektionen påvirker vævet, næsten som den ville gøre i kroppen.

Så hvor forskerne tidligere ofte har undersøgt kræft, når sygdommen allerede var udviklet, kan de nu følge sygdommens første skridt, mens de sker.

"Det betyder, at vi kan se, hvordan infektionen påvirker cellerne, hvordan vævet reagerer, og hvilke biologiske signaler der ændrer sig, længe før kræften udvikler sig. Det giver os en langt dybere forståelse af sygdommen," siger Cindrilla Chumduri.

For at følge de mange forandringer kombinerer forskerne organoidmodellerne med avanceret mikroskopi, enkeltcelleanalyser, rumlige omics-teknologier og bioinformatik. Sammen gør teknologierne det muligt at kortlægge, hvordan bakterier og virus gradvist ændrer vævet, celle for celle.

Forskerne ved allerede, at mikroorganismer som Helicobacter pylori, Fusobacterium nucleatum og Epstein-Barr-virus er forbundet med kræft i mave og tarm. Men en statistisk sammenhæng fortæller ikke, hvad der faktisk sker i vævet.

Det er netop det spørgsmål, forskerne nu vil besvare.

Ved hjælp af mini-organerne kan de genskabe infektionen under kontrollerede forhold og undersøge, hvordan mikroorganismerne påvirker vævets celler, immunsystem og biologiske signalveje. Målet er at identificere de tidligste forandringer, der kan gøre vævet mere sårbart over for kræft.

Hvis forskerne kan kortlægge disse processer, kan det på længere sigt åbne nye muligheder for at opdage sygdom tidligere, udvikle mere målrettede behandlinger eller måske helt forhindre, at sygdommen udvikler sig.

Mini-organer skal bygge bro mellem laboratoriet og patienterne

På Aarhus Universitet har Cindrilla Chumduri og hendes forskningsgruppe udviklet avancerede organoidmodeller, som gør det muligt at genskabe infektioner i menneskeligt væv og undersøge, hvordan de kan bidrage til udviklingen af kræft. Denne ekspertise spiller en central rolle i det europæiske TagTIC-projekt, som samler forskere, klinikere og virksomheder fra seks europæiske lande.

Sammen vil partnerne undersøge, hvordan infektionsrelaterede kræftformer udvikler sig, og finde nye muligheder for forebyggelse og behandling.

Projektet kombinerer organoidteknologi med avanceret billedanalyse, kunstig intelligens og udvikling af lægemidler. Målet er at omsætte ny biologisk viden til fremtidens diagnostiske værktøjer og behandlinger.

"Organoiderne fungerer som en vigtig bro mellem laboratoriet og fremtidens behandling af patienter. De giver os mulighed for at undersøge sygdomsprocesser i menneskeligt væv på måder, som tidligere ikke har været mulige. Det bringer os tættere på at udvikle løsninger, der på sigt kan komme patienterne til gavn," siger Cindrilla Chumduri.