Odlar leverceller med hjälp av mikrochips

Levern är ett av våra viktigaste organ. När vi äter läkemedel, vare sig det är värktabletter, cellgifter eller annan medicin, så är det i första hand levern som måste bryta ner det främmande ämnet.

– Därför är det viktigt att vi känner till hur nya läkemedel påverkar just levern, säger Philip Dalsbecker, författare till den nya avhandlingen.

Konventionella cellodlingar erbjuder inte rätt miljö

Innan ett nytt läkemedel testas på människor brukar det prövas på celler odlade konventionellt, till exempel odlade i petriskålar. Men dessa odlade celler skiljer sig från den mänskliga levern på ett antal viktiga punkter när det gäller exakt hur läkemedel bryts ner.

– För att kunna studera hur nya mediciner påverkar den mänskliga levern behövs därför ett bättre modellsystem än för konventionella cellodlingar och det är här som fysiken kommer in i bilden, säger Philip Dalsbecker.

Utvecklar miljö som påminner om leverns

Nackdelen med konventionella cellodlingar är att de inte förmår efterlikna den miljö som levercellerna upplever inuti kroppen. När leverceller odlas konventionellt i en odlingsskål, så anpassar de sig till den nya miljön och fungerar annorlunda än vad de gör i kroppen.

Bild

– Det vi behöver, och det som min forskning har handlat om, är att utveckla en miljö som leverceller kan odlas i och som efterliknar miljön i den mänskliga levern så mycket som möjligt. Detta är möjligt tack vare mikrofluidik. Med hjälp av metoder som liknar de som används vid tillverkningen av mikrochips till våra mobiltelefoner kan vi tillverka kanalsystem med kanaler mindre än en tiondel så breda som ett hårstrå, och strukturera dessa för att skapa en gynnsam miljö för levercellerna.

Bygger upp strukturer till en god miljö för levercellerna

För att utveckla en gynnsam miljö för levercellerna har Philip Dalsbecker och hans forskarkollegor byggt upp gynnsamma strukturer vari levercellerna kunnat odlas.

– Där kan till- och frånflödet av näringslösning till cellerna regleras, även de mekaniska krafter de upplever, och mycket mer, bara baserat på hur kanalerna är strukturerade. Min forskning har handlat om att producera, testa och förfina sådana kanalsystem.

Målet är att skapa en miljö som är så lik levern att forskarna kan odla leverceller i den. Dessa leverceller kan senare användas både för läkemedels-tester och för studier om uppkomst och behandling av olika leversjukdomar.

– Forskningen fortgår ännu för att nå detta mål, men de preliminära resultat som vi har producerat är mycket lovande och visar att även leverceller baserade på stamceller kan trivas och utvecklas i mitt kanalsystem.

Forskarnas förhoppning är att systemet ska kunna användas för såväl sjukdomsstudier som patientspecifik läkemedelsutveckling i framtiden.

Kontakt: Philip Dalsbecker, Telefonnummer: 0703911414, E-postadress: philip.dalsbecker@physics.gu.se

Foto:
Bild överst: fotograf Daniela Pérez Guerrero.
Porträtt Philip Dalsbecker: fotograf Britt-Marie Dalsbecker.