Foto: ​Jo mindre det undersøgte materiale er, desto større skal mikroskopet være – og i Lund er det stort og med så høj opløsning, at man kan måle cellestrukturer på atomniveau. På billedet ses en del af acceleratoren i MAX IV-anlægget, som producerer små negativt ladede partikler, der sendes rundt i en omkring 528 meter lang ring for at kunne generere nok fart til at levere kraftig nok røntgenstråling til formålet. Foto: Lund Universitet ​

Patienter med leverkræft kan blive nogle af de første, som får gavn af, at danske forskere kan anvende et af verdens stærkeste mikroskoper til 3D-billeddannelse. Teknologien giver mulighed for at studere, hvordan sygdommen breder sig i leveren med en hidtil uset detaljeringsgrad. Ved hjælp af avancerede røntgenteknikker kan forskerne nu skabe ultrapræcise 3D-billeder af tumorvæv og dets omgivelser.

Det nye forskningsprojekt er blandt de første i Danmark, der udnytter faciliteterne i Lund til klinisk forskning. Med adgang til MAX IV-anlægget kan forskerne analysere vævsprøver i en hidtil uset opløsning, hvilket kan bidrage til bedre forståelse af, hvordan leverkræft spreder sig.

- Vi håber, at vores forskning kan bane vejen for nye metoder til at diagnosticere og behandle leverkræft. Den detaljerede kortlægning af, hvordan tumorer vokser ind i mikroskopiske blodkar, kan give lægerne bedre værktøjer til at vurdere sygdommens udvikling og planlægge mere målrettede behandlinger, siger en af forskerne bag projektet, læge Hans-Christian Pommergaard fra Afdeling for Transplantation og Sygdomme i Fordøjelsessystemet på Rigshospitalet.

Mikroskoperne i Lund er nogle af verdens mest avancerede og kan generere så intens røntgenstråling, at de kan vise strukturer helt ned på atomniveau. Forskerne kalder derfor selv MAX IV for et nanoskop frem for et mikroskop. 3D-billederne gør det muligt at se forskelle mellem raske og syge celler, hvilket kan få betydning for tidlig diagnosticering og skræddersyet behandling af forskellige sygdomme.

Undersøger mikrospedning

På leverkræftområdet vil forskerne bruge de højtopløselige 3D-billeder til at undersøge mikrokar-invasion i levertumorer for gruppen af patienter med hepatocellulært carcinom (HCC), som er en af de mest dødelige former for kræft med en høj risiko for tilbagefald efter behandling. 

Mikrokar-invasion er en af de vigtigste prognostiske faktorer for tilbagefald og overlevelse, men kan ikke identificeres pålideligt med nuværende metoder før operation. Derfor er der et stort behov for at udvikle nye diagnostiske teknikker, der kan give lægerne bedre grundlag for at vurdere behandlingsmulighederne.

I dette pilotprojekt vil forskerne anvende 3D røntgen-mikrotomografi (μCT) til at analysere væv fra tumorbiopsier, der er opbevaret i Dansk CancerBiobank. Teknikken giver mulighed for at undersøge tumorens blodkar i hidtil uset detaljeringsgrad og kan potentielt afsløre, om kræften spreder sig gennem de små blodbaner eller andre mekanismer.

Projektet er et samarbejde mellem Rigshospitalet, DTU, Biotech Research & Innovation Centre (BRIC) og forskere fra Lund Universitet. Skanningerne vil blive udført på 3D Imaging Center (3DIM) ved DTU og på DanMAX-beamlinen ved MAX IV i Sverige, hvor der kan opnås endnu højere opløsning.

Ud over at analysere tumorbiopsier vil forskerne sammenholde resultaterne fra μCT-skanningerne med blodprøver fra patienterne. Hvis der identificeres specifikke biomarkører i blodet, der korrelerer med mikrokar-invasion, kan dette bane vejen for en ikke-invasiv metode til at diagnosticere sygdommen og forudsige prognosen for patienter med leverkræft.

Projektet er en del af et HALRIC-pilotstudie og har potentiale til at revolutionere den kliniske vurdering af leverkræft. Hvis teknikken viser sig anvendelig, vil forskerne søge yderligere finansiering til at udvide projektet og inkludere flere patienter. Perspektivet er at skabe en mere præcis og individualiseret behandlingstilgang for patienter med HCC.

Adgang for flere forskere

Perspektiverne rækker dog langt ud over leverkræft. De avancerede 3D-skanningsteknologier kan potentielt give gennembrud inden for en lang række sygdomme, hvor præcis vævsanalyse kan forbedre diagnosticering og behandling. 

Hvis man som forsker gerne vil udnytte mulighederne for avanceret 3D-billeddannelse er man velkommen til at tage kontakt til DTU 3D Imaging Center​​​, som er tovholder for danske forskeres adgang til mikroskoperne i Lund og på DTU.