Forskere fra Aarhus Universitet har – i et stort internationalt samarbejde – udviklet en banebrydende metode, der kan give mere information fra de vævsprøver, læger tager fra patienter hver dag.

Den nye teknik, kaldet Pathology-oriented multiPlexing eller PathoPlex, kan se på over 100 forskellige proteiner i samme lille stykke væv under mikroskopet – i stedet for kun 1-2 ad gangen, som det gøres nu.

Teknologien, der netop er blevet publiceret i det prestigefyldte tidsskrift Nature, kombinerer avanceret billedbehandling med maskinlæring for at kortlægge komplekse sygdomsprocesser i detaljer.

"PathoPlex giver unikke muligheder for at udforske den komplekse natur af menneskelige sygdomme, hvilket kan få direkte betydning for patientbehandlingen," forklarer professor Victor Puelles fra Institut for Klinisk Medicin på Aarhus Universitet.

Kan se forandringer, før sygdom bliver synlig

I studiet testede forskerne teknologien på blandt andet prøver fra patienter med diabetes. Her kunne de opdage komplekse sygdomsprocesser, som ikke kan ses med konventionelle metoder.

"Vi kunne se, hvordan diabetes påvirker nyrerne gennem et helt netværk af samtidige forandringer," siger Victor Puelles.

Særligt bemærkelsesværdigt var det, at forskerne kunne finde forandringer hos unge diabetikere, før der var tydelige tegn på nyresygdom.

Kan måle, hvordan medicin virker direkte i vævet

En af de mest lovende anvendelser er teknologiens evne til at måle, hvordan medicin virker direkte i vævet. Forskerne undersøgte effekten af SGLT2-hæmmere, en almindelig type diabetesmedicin, og fandt overraskende resultater.

"Vi kunne se, at behandling med SGLT2-hæmmere hjalp med nogle af de forandringer, der er forbundet med diabetes, men ikke alle sammen. Selvom der er meget mere arbejde at gøre, rejser vores resultater vigtige spørgsmål, for eksempel om diabetikere måske har brug for yderligere behandlinger for at beskytte deres nyrer," siger Victor Puelles.

Gratis og tilgængelig for alle

I modsætning til mange andre forskningsgennembrud har holdet valgt at gøre deres teknologi frit tilgængelig. De har også gjort den fleksibel – med forskellige løsninger til små og store eksperimenter, hvoraf den ene bruger en simpel 3D-printer som væskehåndteringssystem. Forskerne har også inkluderet en trin-for-trin-guide til beregningsanalyse med billedanalyse, med en Python-pakke kaldet "spatiomic", der er tilgængelig for forskningsfællesskabet.

"Det var vigtigt for os at levere en åben løsning, som hele forskningsfællesskabet kunne bruge," forklarer Victor Puelles.

Kan bruges til mange sygdomme

Selvom studiet fokuserede på nyresygdomme, mener forskerne, at teknologien kan bruges til næsten alle sygdomme, hvor læger skal undersøge væv. For eksempel viste holdet, at PathoPlex virker i lever- og hjernevæv, hvilket demonstrerer, hvor alsidigt det kan være.

Før teknologien kan bruges på hospitaler, er der dog brug for mere arbejde. Forskerne arbejder på simple løsninger til fuldt ud at automatisere metoden, forbedringer af nuværende benchmarkstrategier og konkrete kliniske anvendelser, der kan vise direkte merværdi for patienter.

Studiet blev gennemført i samarbejde med og medledet af forskere fra Tyskland, Japan, Frankrig, USA, Australien og Schweiz i en tværfaglig indsats på tværs af grænser. Arbejdet er finansieret af blandt andre Novo Nordisk Fonden og Aarhus Universitets Forskningsfond.

Bag om forskningsresultatet

Studietype: Eksperimentelt studie

Samarbejdspartnere: Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, The Jikei University School of Medicine, Monash University, University of Zurich, University of Michigan, University of Washington, Université Paris Cité, Inserm, RWTH Aachen University, Aarhus Universitetshospital, University Hospital Zurich, Heidelberg University, Heidelberg University Hospital, University of Hamburg, Technical University of Munich, University of Freiburg, Martin-Luther-University, University of Marburg, University Medical Center Mannheim og University of Southern Denmark

Ekstern finansiering: Novo Nordisk Fonden, det tyske forbundsministerium for uddannelse og forskning, det tyske forskningsråd, Else-Kröner-Fresenius-fonden, Uehara Memorial Foundation, The Jikei University School of Medicine, National Health and Medical Research Council of Australia, European Research Council, Swiss State Secretariat for Education, Research and Innovation, Swiss National Science Foundation og InnoSuisse, Swiss National Science Foundation, University of Zurich, University Medical Center Hamburg-Eppendorf, Lundbeckfonden, Human Frontier Science Program, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease, National Heart, Lung, and Blood Institute, Juvenile Diabetes Research Foundation, American Heart Association, American Diabetes Association, Boettcher Foundation, Ludeman Family Center for Women's Health Research, National Institutes of Health, University of Michigan, L'Institut national de la santé et de la recherche médicale, European Foundation for the Study of Diabetes

Interessekonflikt: Ingen interessekonflikt

Link til videnskabelig artikel: https://www.nature.com/articles/s41586-025-09225-2

Kontakt 

Professor Victor Puelles
Aarhus Universitet, Institut for Klinisk Medicin
Telefon: +4529242335
Mail: vgpuelles@clin.au.dk