Frumuræktarlíkan af myndun mannslungans - verkefnislok
Fréttatilkynning verkefnisstjóra
Í verkefninu var unnið að þróun líkans fyrir greinavöxt lungna sem nýtast mætti til að kanna hvaða þættir koma við sögu í myndun lungna. Líkanið byggir á ræktun þekjufrumulínu úr heilbrigðu lunga ásamt æðaþelsfrumum í geli sem gert er úr grunnhimnupróteinum. Samrækt þessara tveggja frumugerða leiðir til þess að þekjufrumurnar mynda þyrpingar og út frá þeim vaxa greinar líkt og í lungum. Sýnt var fram á að æðaþelsfrumur eru einungis nauðsynlegar til að koma þessu ferli af stað en skipta ekki máli fyrir stefnu greinavaxtar á síðari stigum. Skimun fyrir þeim þáttum frá æðaþeli sem þarna koma við sögu sýndi fram á aukna tjáningu CCL5 í samrækt, en tilraunir sýndu að sá þáttur er ekki nauðsynlegur fyrir greinamyndun.
Heiti verkefnis: Frumuræktarlíkan af myndun mannslungans
Verkefnisstjóri: Sigríður Rut Franzdóttir
Tegund styrks: Rannsóknarstöðustyrkur
Styrkár: 2010-2012
Fjárhæð styrks: 13,78 millj. kr. alls
Tilvísunarnúmer Rannís: 100474
Aðstaða var sett upp og vinnulag þróað við að umbreyta þekjufrumunum með genaferjum sem byggja á lentiveirum. shRNA bæligenum gegn viðkomandi þáttum (m.a. FGFR2, Sprouty2 og Snail) var komið fyrir í frumunum með þessari tækni og áhrif þess á greinavöxt könnuð. Áhrif annarra þátta, s.s. TGF-beta, voru könnuð með því að bæta próteinum og smásameindum út í ræktirnar. Þrátt fyrir þekkt hlutverk FGFR2 og Sprouty2 í greinamyndun músalungans, virðast aðrir þættir geta hlaupið í skarðið í mannafrumunum þar sem ekki fengust afgerandi svipgerðir með bælingu próteinanna en breiðvirkur FGFR hindri hamlaði þó alfarið greinavexti. TGF-beta boð virðast gegna tvöföldu hlutverk í greinamyndunarferlinu, annarsvegar í frumufjölgun og hins vegar við að hamla útvexti greina. Óvænt útkoma þess að hindra TGF-beta viðtaka var aukin tjáning þátta er tengjast bandvefsumbreytingu (epithelial-mesenchymal transition, EMT) og umbreyting þyrpinga yfir í bandvefssvipgerð. Þetta er öfugt við hinn vel þekkta eiginleika TGF-beta til að örva EMT. Frumulínan tjáir marga þekkta EMT þætti meðan á greinamyndun stendur og því var gerð atlaga að því að bæla þetta ferli til að kanna áhrif þess á greinavöxt. Ólíkum nálgunum var beitt en ekki tókst að bæla EMT eiginleikana. Hugsanlegt er að með öflugri shRNA tjáningu verði það mögulegt í náinni framtíð.
Líkanið er hið fyrsta sinnar tegundar í heiminum og hefur hlotið nokkra athygli. Líklegt er að með áframhaldandi rannsóknum muni það koma að miklu gagni við leit að þáttum sem geta örvað greinavöxt lungna, skilning manna á þroskun lungans og sem líkan í sjúkdómsrannsóknum.
Hluti af niðurstöðum verkefnisins var birtur í vísindagrein í tímaritinu Respiratory Research árið 2010:
Franzdóttir SR, Axelsson IT, Arason AJ, Baldursson O, Gudjonsson T, Magnusson MK. Airway branching morphogenesis in three dimensional culture. Respiratory Research 2010;11:162. http://respiratory-research.com/content/11/1/162
Unnið er að ritun greina úr öðrum þáttum verkefnisins.
Verkefnið hefur verið kynnt með fyrirlestrum og veggspjöldum á erlendum og innlendum ráðstefnum.
