Når enzymet har klippet proteinerne, har laboranterne en blanding af mindre proteinstykker, der kaldes peptider. Disse peptider er som små LEGO-klodser, der nu er klar til at blive undersøgt med massespektrometri, som måler de forskellige størrelser og den elektriske ladning af peptiderne. Som et led i at beskrive peptiderne, bliver de slået i mindre stykker i instrumenterne, for at se forskelle i, hvordan de er bygget op af aminosyrer. Ved at analysere de forskellige størrelser kan forskerne identificere peptiderne og finde ud af, hvilke proteiner de kommer fra og hvor meget der er af dem. Det hjælper forskerne med at forstå, hvordan proteinerne fungerer i kroppen, og hvordan de påvirker menneskers sundhed.
Det seneste forskningsprojekt på området har fokus på celler fra patienter med akut myeloid leukæmi, AML, som lektor på DTU Erwin Schoof og Rigshospitalet samarbejder om. Erwin Schoof har fået 10 mio. kr. fra Lundbeckfonden til at skabe et forskerhold, der skal kortlægge, hvad der afgør de enkelte blodlegemers levedygtighed, og om det er muligt specifikt at udvikle kræft-stamceller til behandling af patienter med leukæmi. Arbejdet er baseret på en kombination af celleprøver fra patienter, big data og avancerede computer beregningsmetoder.
Analyse på enkeltceller
DTU har siden åbningen af massespektrometri platformen i 2018 udvidet aktiviteterne og haft en tilgang på 30 procent i antallet af brugere. Det svarer til at der i 2022 var omkring 80 brugere, fordelt på 140 forskellige projekter. Analyserne kan være en til tre uger undervejs, før resultaterne er klar.
Det er især gode resultater med at udføre analyser på små celleprøver, som har tiltrukket nye samarbejdspartnere og kunder. Frem til 2018 kunne forskerne kun gennemføre analyser, hvis de havde større mængder celler, som f.eks. både kunne bestå af raskt væv og celler fra en tumor. I dag kan forskerne gennemføre analyser på enkeltcelle niveau, og dermed åbnet for specifik indsigt i mindre vævsudsnit.
Udskæring med laser
Den seneste udvikling på området er en teknik, hvor forskere og patologer med en laser, og styret af et mikroskop, skærer en mindre gruppe af celler ud.
”Ved at bruge laserdissektion kan vi skære mistænkelige eller syge celler ud, og få meget præcise svar med massespektrometri. På den måde kan vi finde ud af, hvad der sker i kræftcellerne, men også aflæse deres samspil med omkringliggende celler, og måske finde nye behandlinger,” siger seniorforsker på Rigshospitalets Patologiafdeling Pia Klausen.
Proteiner advarer om kræft
Rigshospitalets patologiafdeling er den største af sin slags i Danmark, og får udført en række analyser med DTU’s massespektrometri. I et igangværende forskningsprojekt undersøger forskerne som noget helt nyt konserverede prøver fra patienter, der har haft kræft i bugspytkirtlen. Med laserudskæring af kræftceller i vævsprøverne, og de omkringliggende celler i en separat prøve, undersøger forskerne, om de med massespektrometri kan identificere proteiner, der kan give ny indsigt i udviklingen af kræft.
”Vi håber at kunne bruge teknikken med laserdissektion og massespektrometri til at finde særlige proteiner, der f.eks. kan bruges til at forudsige, hvordan patienter vil reagere på en behandling. Det er i dag ikke muligt at finde disse signaturer ved at undersøge en persons komplette sæt af gener med en genom analyse. Kræft er en sygdom, hvor mutationer spiller en stor rolle. Og selv om det er muligt at kortlægge mutationer ved hjælp af genom analyse, så siger de kun noget om, hvad der kan ske. Proteinerne fortæller direkte hvad der er sket. Derudover er det proteinerne, som lægerne forsøger at ramme med kræftmedicin, og vi håber på at kunne finde nye terapeutiske mål med vores forskning,” forklarer Pia Klausen.
I samarbejdet med DTU arbejder forskerne foreløbig med at analysere prøver fra patienter med kræft i bugspytkirtlen, lungerne og hjernen. Alle tre kræfttyper, hvor sandsynligheden for at patienterne overlever er meget lille, og hvor der er få behandlingstilbud.
