Niels Bohr Institutet tildelt prestigefyldt europæisk bevilling til forskning i levende materies fysik

Omkring 100 forskerhold fra hele Europa konkurrerede om Novo Nordisk Fondens mest prestigefyldte forskningsbevilling. Bevillingen går til et konsortium ledet af Amin Doostmohammadi fra Niels Bohr International Academy sammen med tre verdensledende samarbejdspartnere: Nikta Fakhri fra Massachusetts Institute of Technology (MIT), Erwin Frey fra Ludwig Maximilian Universitetet i München og Xavier Trepat fra Institutet for Bioengineering of Catalonia i Barcelona.

"Vi er meget stolte over at have sikret os denne bevilling i, hvad der var en virkelig hård europæisk konkurrence," siger Doostmohammadi. "Først og fremmest er det en anerkendelse af de exceptionelle kolleger, jeg har fornøjelsen af at arbejde sammen med. Programmet var tidligere kun åbent for danske institutioner, og at vinde det nu, i den første europæiske udgave, betyder utrolig meget for os alle."

Livets ensrettede strøm

Hver eneste celle i kroppen er konstant aktiv: den trækker, skubber, sender signaler til naboceller og træffer beslutninger om sin fremtidige funktion. På en eller anden måde opstår der organiseret væv ud af denne lokale aktivitet. Uden nogen central styring dannes organer, sår heler, og tumorer vokser og spreder sig. Hvordan? Det er det spørgsmål, ALIVE har sat sig for at besvare.

Centerets grundidé er, at levende væv fungerer som informationsbehandlende systemer. De kræfter, cellerne udøver, de signaler, de sender, og de identiteter, de antager, bærer alle information, og denne information flyder i et tidsligt forløb i en bestemt retning. Ligesom en flod har en strømretning, har dynamikken i levende væv en foretrukken tidsmæssig retning: årsager går forud for virkninger på målbare måder. Fysikere kalder dette en tids-pil (arrow of time). ALIVE vil gøre denne kollektive tids-pil til et kvantitativt værktøj til at forstå og i sidste ende kontrollere, hvordan væv opfører sig.

Informationsstrømmen i levende systemer – og det faktum, at denne strøm har en retning – er den centrale idé i vores tilgang. Hvis vi kan måle og kortlægge denne strøm, kan vi begynde at forudsige, hvornår væv fungerer normalt, hvornår de svigter, og hvordan vi kan gribe ind."

Fire systemer – fra havsvampe til menneskelige embryoidmodeller

Konsortiet vil undersøge fire biologiske systemer, som tilsammen repræsenterer forskellige former for flercellet liv:

• Havsvampe, der repræsenterer de tidligste stadier af dyrs flercellethed.
• Tarmorganoider, som fungerer som model for sund vævsfornyelse.
• Kolorektale kræftorganoider, hvor den kollektive organisering bryder sammen.
• Menneskelige embryoidmodeller baseret på inducerede pluripotente stamceller, hvor kroppens grundlæggende udviklingsplan kan observeres og kontrolleres eksperimentelt.
  
  

På tværs af alle fire systemer vil forskerne kombinere målinger af mekaniske kræfter, levende billeddannelse, molekylære metoder og nye teoretiske rammer fra ikke-ligevægtsfysik for at kortlægge, modellere og på sigt styre de informationsstrømme, der regulerer vævsorganisering.

Et seksårigt program skabt til videnskabelige gennembrud

ALIVE vil løbe over seks år og ansætte et betydeligt antal ph.d.-studerende og postdocs på tværs af de fire partnerinstitutioner. Centeret forventes officielt lanceret i april 2027 på Niels Bohr Institutet i København.