Till innehåll på sidan

Hjärnan på ett chip kan bli nyckel till nya behandlingar av hjärnans sjukdomar

KTH är först i världen med en chipbaserad modell av en frisk hjärna. Nästa steg är att skapa hjärnchipp med olika hjärnsjukdomar. Allt för att utveckla och testa nya behandlingsmetoder.

Anna Herland, Dr i tillämpad fysik

Hjärnsjukdomar står för en tredjedel av Europas sjukvårdskostnad. Patienterna kostar samhället cirka 800 miljarder euro per år. I dag finns flera lovande idéer om nya behandlingsformer men det saknas sätt att testa dem. KTH har utvecklat en chipbaserad hjärna med fungerande nervceller och blodkärl. Nervcellerna är framtagna från stamceller som utvecklats från blod- och hudprover. Med hjälp av elektroder i chipet kan forskare avläsa signaler från cellerna och studera hur hjärnan fungerar.

Forskning inom mikrofluidik

Utvecklingen har varit möjligt genom en unik kombination mellan teknikutveckling och medicin. Hjärnchippen är resultatet av KTH:s starka forskning inom mikrofluidik, samt inom mikro- och nanosystem. Hittills har hjärnchippen använts för forskning kring den friska hjärnans funktion. Nu tas steget till att även undersöka vad som sker vid en hjärnsjukdom. Hjärnchippen erbjuder en unik möjlighet att testa och utveckla nya behandlingsmetoder.

Först ut bland hjärnsjukdomarna är stroke där forskarna ska utveckla ett chipp med sjukdomen. Vid stroke har cellerna bland annat problem att ta upp näring och syre. Dessutom ger blödningar långsiktiga problem som är svåra att komma tillrätta med. Här finns dock flera nya potentiella behandlingsmetoder.

Utvecklingen av nya hjärnchipp kan därför bli avgörande för att utveckla nya behandlingsmetoder och framtida läkemedel. I förlängningen kan hjärnchippen användas för en fördjupad förståelse av fler av hjärnans sjukdomar, som till exempel Parkinsons och Alzheimers sjukdom. Dessutom finns potentialen att vidareutveckla tekniken för tillåta individbaserade tester där stamcellerna tas fram från patientens eget blod.

Nyckelpersoner

Anna Herland, forskare på KTH som bland annat fått anslaget Wallenberg Academy Fellow och arbetat vid labbet i Harvard, USA, där fältet ”Organ-on-a-chip” uppfanns.

KTH:s initiativ

Vi vill utveckla KTHs framgångsrika teknik med ”hjärna på chip” till att även skapa hjärnchip med olika hjärnsjukdomar. I första hand ska vi skapa ett chipp som drabbats av stroke. Här kan sjukdomen studeras närmare och vi kan testa nya behandlingsmetoder. I en förlängning kan flera olika hjärnsjukdomar återskapas på samma sätt och leda till nya läkemedel och behandlingsmetoder.

Långsiktigt kan KTH:s teknik för hjärnchipp bli en etablerad metod för forskning och utveckling kring hjärnans olika sjukdomar.

Därför KTH

Vi har en världsledande kompetens inom fluidik, mikro- och nanosystem som redan har skapat en frisk hjärna på ett chipp. Denna har redan använts med framgång för att testa nya läkemedel och framförallt deras förmåga att tränga igenom blod-hjärnbarriären. Detta är bland de främsta hindren för utvecklingen av nya läkemedel för hjärnans sjukdomar. Här finns även ledande teoretiker inom hjärnforskning som kan ge viktiga bidrag till forskningen.

Hur når vi målen?

Vi behöver tillräckliga medel för att attrahera ett flertal seniora forskare samt ytterligare doktorander för ett fyra år långt utvecklingsprojekt.

Innehållsansvarig:Sofia Tatsis
Tillhör: Om KTH
Senast ändrad: 2020-07-14