Projekter vi har finansieret

Grønt guld – om forskning i levende cellefabrikker og at finde veje til fremtidens bæredygtige metabolismer. Hvordan kan celler fra gær og bakterier hjælpe os med at skabe bærebygtige bioteknologier? Og hvilke forbindelser er der imellem cellulære livsformer og nationale interesser i at fremme Danmarks lederskab i en emergerende bioøkonomi? Med afsæt i et etnografisk feltarbejde vil dette projekt følge forskeres arbejde med at etablere celler fra gær og bakterier som levende fabrikker, der kan konvertere biomasse fra industrielt landbrug til bio-baserede kemikalier. Formålet er at tilvejebringe viden om hvordan forskning i cellers metabolisme baserer sig på konkrete teknikker, teknologier og metoder, hvor celler bliver resourcer til menneskelige formål. Derudover sætter projektet fokus på den infrastruktur, der knytter sig til forskningen i cellefabrikker og særligt betydningen af sammenfletningen imellem grundforskning i cellulære livsformer, biotech startups og nationale interesser i en bæredygtig bioøkonomi. Hvilke muligheder giver denne særlige indretning af forskning for skabelsen af viden om celler i relation til bæredygtighed? Og hvordan kan der åbnes et rum for en bredere diskussion af de bioetiske spørgsmål, som forskning i cellefabrikker rejser? Denne viden skal bygge bro imellem forskning og praksis ved at bidrage til en vigtig diskussion om betydningen af de etiske, sociale og økonomiske aspekter af forskning i celler og indretningen af en bæredygtig bioøkonomi.

Autisme spektrum forstyrrelser (ASF) er neurologisk baserede udviklingsforstyrrelser, der er forbundet med sociale, kommunikative og adfærdsmæssige vanskeligheder. Personer med ASF kan også have svært ved at genkende ansigter og animerede objekter som eksempelvis dyr. Disse vanskeligheder forklares ofte som en følge af de sociale vanskeligheder. I det aktuelle projekt udfordrer vi denne forståelse. Vi antager, at problemer med ansigts- og objektgenkendelse ikke (alene) afspejler de sociale vanskeligheder, men derimod en grundlæggende forskel i, hvordan personer med ASF opfatter visuelle indtryk sammenlignet med personer uden ASF. Vi afprøver denne antagelse gennem en serie af eksperimenter, der tager udgangspunkt i en teori om visuel genkendelse, vi har udviklet de seneste år. Eksperimenterne vil belyse om, og i givet fald hvordan, personer med ASF adskiller sig fra personer uden ASF med hensyn til opmærksomhedsfunktioner og visuel genkendelse af ansigter og objekter. Hvis vores antagelse understøttes, åbner det for en alternativ forståelse af ASF, hvori de sociale vanskeligheder ikke nødvendigvis er primære, men kan fortolkes som sekundære følger af et mere grundlæggende karakteristika ved den måde, som mange individer med ASF opfatter verden på visuelt. Dette har betydning for vores grundlæggende forståelse af ASF, og kan få betydning for den fortsatte udvikling af redskaber til at støtte personer med ASF.

Skyggefølsomme planter reagerer på skygge ved at øge væksten for at maksimere lysoptaget. Denne reaktion er uønsket i afgrødeplanter, fordi ressourcer omdirigeres fra produktion af f.eks. kerner til at forlænge stilke. For en bæredygtig landbrugsproduktion er det yderst vigtigt, at vi lærer at udrede komplekse signalnetværk for at forbedre plantens ydeevne under suboptimale forhold, især i lyset af faldende tilgængelighed af landbrugsarealer. Denne ansøgning vil undersøge transkriptionelle ændringer, der hidtil har været skjult i genomet, samt afkode nye feedback-regulatoriske moduler. Ved hjælp af komparativ genomforskning med modelplanten Arabidopsis og afgrødeplanten tomat vil vi identificere hovedregulatorer for skyggeunddragelse. Afkobling eller forbedring af feedbackmoduler, der virker i skygge, kan føre til mere skyggetolerante afgrødeplanter.

En energi-effektiv omdannelse af almindeligt forekommende, små molekyler som O2, H2O, N2 og CO2 er af kolossal samfundsmæssig, teknologisk og miljømæssig interesse. Af særlig interesse er eksempelvis en soldreven elektrolyse af vand som kan bruges til at dannes brint. Imidlertid skal der samtidig dannes ilt som desværre kun foregår langsomt og energi-ueffektivt. Dette problem kan løses ved brug af katalysatorer der dog, desværre, er baseret på på sjældne grundstoffer som iridium og ruthenium. I dette projekt vil vi udvikle nye katalysatorer baseret på metal- organiske netværksstrukturer (MOFs) samlet sammen af almindeligt forekommende grundstoffer som eksempelvis chrom og jern. MOFs udgør en nye familie af designer materialer hvor egenskaberne kan tunes ved at sammensætte materialerne af forskellige molekylære byggeklodser. Sådanne materialer er ofte porøse således at mindre molekyler frist kan svømme ind og ud af materialerne. Hvis man endvidere vælger byggeklodserne på en sådan måde at deres respektive energiniveauer passer sammen kan man få elektroner til at hoppe igennem materialerne. Herved har man lavet et krystallinsk materiale som både er porøst og elektrisk ledende, hvilket er en kombination af egenskaber som ingen andre materialer har. Dette scenarie er derudover ideelt for elektrokatalyse: ilt og vand- molekyler kan frit svømme rundt i materialet og modtage eller afgive elektroner til materialet hvilket er helt ny løsning på problemet med omdannelsen af H2O til O2.

Dette projekt udvikler en ny metode til at beregne forudsigelser af generel relativitetsteori på basis af helt nye beregningsmetoder lånt fra den kvantemekaniske teori for spredningsamplituder. Fordelen ved denne nye formulering er, at dens perturbationsteori er baseret udelukkende på Newtons konstant, hvorved den automatisk summerer alle led i hastigheder. Dette er den såkaldte post-Minkowski udvikling i generel relativitetsteori, som hidtil har været næsten umulig at implementere med standardmetoder. Som et biprodukt giver denne nye rækkeudvikling trivielt den mere kendte post-Newtonske rækkeudvikling der hidtil har været benyttet til f.eks. at beregne tyngdebølger fra kollisionen af to sorte huller. Med den nye metode kan disse beregninger skubbes til betydeligt højere præcision.

Et af de hyppigt stillede spørgsmål i forbindelse med genregulering og forståelsen af cellulære processer er ”Hvilke gener bliver reguleret og hvilke faktorer regulerer disse geners ekspression?” På trods af dette, er det dog stadig vanskeligt at fastslå årsagssammenhænge mellem gener ved hjælp af eksperimentelle såvel som bioinformatiske analyser. For at forstå disse årsagssammenhænge agter vi at udvikle en ny beregningsmetode kaldet Multivariat Overførsels Entropi (MTE) til brug på data fra enkelt-celle RNAsekventeringsteknologi (scRNAseq). scRNAseq kan vise dynamiske ændringer i genekspression på enkeltcelleniveau. Med baggrund i scRNAseq data beregner MTE graden af informationsudveksling mellem gener ud fra genernes ekspressionsprofil. Vores foreløbige resultater antyder, at kombinationen af scRNAseq og MTE er ekstremt kraftfuld til beregning af årsagssammenhænge mellem gener. Ved anvendelse af MTE agter vi at identificere hidtil ikke-karakteriserede regulatoriske mekanismer i differentiering af mESC (embryone stamceller fra mus) og i bugspytkirteludvikling i mennesker.

Det er i dag ti år efter finanskrisen i 2008-09, som påvirkede den reale sektor og tvang firmaer til at undlade attraktive investeringsmuligheder. Når virksomheder er udsat for alvorlige finansieringsbegrænsninger, er det især afgørende, at virksomhedernes kapitalomkostninger, dvs. den kompensation som investorer på de finansielle markeder kræver for deres bidrag, fastlægges så præcist som muligt. Dette sikrer at de bedste projekter modtager finansiering, at ineffektive konkurser undgåes, og at ressourcerne bruges på en velfærdsøkonomisk måde. Formålet med det foreslåede forskningsprojekt er at undersøge det strategiske samspil mellem et firma der søger finansiering og dets potentielle investorer. Vi tager højde for, at firmaets ejer har bedre information om virksomhedens kvalitet end investorerne. Det er ikke kun investorerne der lærer og opdaterer deres vurderinger, men selve læringen har også indflydelse på virksomhedens handlinger. Derved kan vi forklare den dynamiske udvikling af firmaets kapitalomkostninger. Vi overfører vores teori til to økonomiske problemstillinger. For det første lærer firmaets kreditorer (gældsinvestorer) af firmaets ejers beslutning om at tilføre yderligere midler for at undgå konkurs. For det andet kan investorerne lære mere om firmaets kvalitet af at observere hvorvidt og hvornår firmaet bruger dets reale optioner, dvs. muligheder for vækst og udvidelse til nye markeder.

Projektet undersøger, hvordan rammelovgivning omsættes til praksis i interaktionen mellem sagsbehandlere og borgere. Rammelovgivning præger socialområdet, og sagsbehandlerne omsætter lovgivningens rammer til praksis, når de foretager skøn. Borgerne har retligt krav på at blive inddraget i sagsbehandlingen, og deres medvirken er central for at identificere behov for hjælp. Lovgivningen fastsætter rammerne for borgere og sagsbehandleres interaktioner, men indholdet af sagsbehandlingen kan variere fra sag til sag, afhængigt af vurderingen af borgernes situation og socialfaglige, organisatoriske og økonomiske faktorer. Borgernes medvirken til sagsbehandlingen påvirkes af deres ressourcer og erfaringer og deres forventninger til velfærdssystemet. Projektet inddrager ungdomshjemløshed som casestudie. Antallet af unge hjemløse er næsten fordoblet siden 2009 og er det højeste i Norden. Manglen på et hjem er typisk blot ét af flere problemer, hvor psykisk sygdom og misbrug bidrager til en øget kompleks problemstilling. For at kunne afhjælpe ungdomshjemløshed forudsætter det helhedsorienteret sagsbehandling, men den helhedsorienterede sagsbehandling udfordres af socialområdets komplekse lovgivning. Projektet bidrager til forskningsområdet ved at anlægge et retssociologisk, interaktionistisk perspektiv, som er helt centralt for at analysere, hvordan den sociale rammelovgivning omsættes til praksis, når sagsbehandlere og borgere interagerer.

Der findes forskellige B3 vitaminer som vi indtager gennem kosten, og et fællestræk for dem er at de bruges af kroppens celler til at danne nikotinamid adenin dinukleotid (NAD+). NAD+ er et coenzym der kontinuert oksideres og reduceres (NAD+ ↔ NADH) således at cellernes kan omsætte den energi der er i næringstoffer til en energiform som de kan bruge. Dog nedbrydes NAD+ også til nikotinamid af enzymer der justerer og optimerer cellers stofskifte så de er mere modstandsdygtige overfor ydre stresspåvirkninger. Vores hypotese er derfor at enzymet NAMPT, der omdanner nikotinamid til NAD+, vil være vigtigt for cellernes evne til at adaptere til stressende situationer. Vi har fundet at hvis vi fjerner NAMPT fra leverceller i mus, og dermed hæmmer levercellernes evne til at lave NAD+, så udvikler musene på ganske kort tid massiv arvæv og en svær betændelsestilstand specifikke steder i leveren. Denne tilstand ligner den leversygdom der hedder nonalkoholisk steatohepatitis (NASH) og som blandt andet rammer overvægtige mennesker (og dyr) der gennem længere tid har haft store mængder fedt i leveren. Vi har altså fundet en ny sammenhæng mellem levercellers evne til at omdanne B3 vitaminet nikotinamid og udviklingen af en leversygdom der har stigende hyppighed i disse år. Formålet med dette projekt er at forstå de mekanismer der er årsagen til sammenhængen, og vi håber at vores resultater vil kunne bruges til at udvikle nye metoder til behandling af denne leversygdom.

På verdensplan har >20 mio mennesker type 1 diabetes (T1D). T1D skyldes at immunsystemet ødelægger de insulinproducerende celler i bugspytkirtlen. Cathepsin S (CTSS) er et protein, der findes i højere niveauer hos personer med T1D og mangel på CTSS beskytter mus mod diabetes. Vi har vist at CTSS opreguleres og udskilles fra de insulinproducerende celler under sygdomsudvikling. Formålet med projektet er at undersøge hvordan CTSS påvirker funktionen af de insulinproducerende celler og T1D-udvikling. Dette vil blive undersøgt ved hjælp af cellemodelsystemer og muse-modeller for T1D. Vi vil også undersøge om CTSS-niveauer i blodet kan forudsige T1D-udvikling. Projektet har potentiale til at identificere og udvikle nye prædiktions- og behandlingsstrategier for T1D.

Dyb hjernestimulation (DBS) af den subthalamiske kerne (STN) er en hurtig og effektiv behandling af Parkinson-patienter, der ikke kan behandles tilstrækkeligt med medicin. Virkningsmekanismen af DBS er dog stadig ukendt, selvom den menes at involvere nerveendernes evne til at ændre aktivitet, når de stimuleres. Vi vil undersøge, hvorvidt DBS ændrer mængden af nerveender i levende minigrise vha. PET skanninger med det nye sporstof [11C]UCB-J. Sporstoffet binder til et protein kaldet SV2A, som normalt pakker hjernes signalstoffer ind i små vesikler i nerveenderne. Da SV2A proteinet sidder i alle nerveender, vil PET billeddannelse med [11C]UCB-J give et indblik i nerveenernes placering og funktion i hele hjernen. Vi vil PET skanne Parkinson-minigrise med dette sporstof for at undersøge funktionen af nerveenderne. Herefter vil vi studere, hvad der sker med nerveenderne, efter de samme minigrise har fået DBS af STN. Vi vil PET skanne minigrisene 6 uger efter DBS for at følge den langvarige effekt. Dette studie vil hjælpe os til at kortlægge netværket af nerveender, der aktiveres under DBS af STN, og vil gøre os klogere på, hvordan virkningsmekanismen er i Parkinson-patienter. Derudover vil studiet bane vejen for, at vi kan studere DBS’s effekt på nerveenderne i sygdomme som Alzheimers og depression. Denne nye metode har stort potentiale i at kunne forudsige effekten af nye behandlinger, der påvirker nerveende aktiviteten.

Dannelsen af kræft og dens videre udvikling er i høj grad afhængig af ændringer I den cellulære metabolisme idet kræftceller undergår et metabolisk skifte til et øget glukoseforbrug ved en proces kaldet aerob glykolyse, eller Warburg-effekten. Derudover er det kendt, at risikoen for at udvikle særlige typer af kræft er stærkt associeret med flere metaboliske lidelser, herunder type 2 diabeses og overvægt, og at patienter med metabolisk dysfunktion har øget kræftrelateret dødelighed. Selvom både metabolismerelaterede sygdomme, og et metabolisk skifte i de maligne celler per se, har betydning for dannelsen og udviklingen af kræft, er forståelsen af de molekylære mekanismer, som forbinder disse metaboliske forandringer med sygdomsudviklingen i cancer, fortsat meget begrænset. I dette projekt vil vi bruge dyremodellen Drosophila melanogaster til at undersøge hvordan metabolisk reprogrammering og metabolismerelaterede sygdomme påvirker udviklingen af kræft.

Dyb hjernestimulation (DBS) af den subthalamiske kerne (STN) er en hurtig og effektiv behandling af Parkinson-patienter, der ikke kan behandles tilstrækkeligt med medicin. Virkningsmekanismen af DBS er dog stadig ukendt, selvom den menes at involvere nerveendernes evne til at ændre aktivitet, når de stimuleres. Vi vil undersøge, hvorvidt DBS ændrer mængden af nerveender i levende minigrise vha. PET skanninger med det nye sporstof [11C]UCB-J. Sporstoffet binder til et protein kaldet SV2A, som normalt pakker hjernes signalstoffer ind i små vesikler i nerveenderne. Da SV2A proteinet sidder i alle nerveender, vil PET billeddannelse med [11C]UCB-J give et indblik i nerveenernes placering og funktion i hele hjernen. Vi vil PET skanne Parkinson-minigrise med dette sporstof for at undersøge funktionen af nerveenderne. Herefter vil vi studere, hvad der sker med nerveenderne, efter de samme minigrise har fået DBS af STN. Vi vil PET skanne minigrisene 6 uger efter DBS for at følge den langvarige effekt. Dette studie vil hjælpe os til at kortlægge netværket af nerveender, der aktiveres under DBS af STN, og vil gøre os klogere på, hvordan virkningsmekanismen er i Parkinson-patienter. Derudover vil studiet bane vejen for, at vi kan studere DBS’s effekt på nerveenderne i sygdomme som Alzheimers og depression. Denne nye metode har stort potentiale i at kunne forudsige effekten af nye behandlinger, der påvirker nerveende aktiviteten.

I foråret 2019 udgav en kollega og jeg en artikel der viste, at Egtvedpigen & Skrydstrupkvinden formentlig var lokale (Thomsen og Andreasen, 2019), i modsætning til tidligere studier, der mente de kom langvejs fra (Frei et al., 2015, Frei et al. 2017). De oprindelige studier var baseret på strontium isotop metoden, og tog ikke højde for det moderne landbrugs påvirkning af strontium i vandmiljøet, som viser, at selvom strontium-metoden er lovende for at afklare, hvorvidt et forhistorisk menneske oprindeligt kom fra området hvor vedkommende senere blev begravet, og om han eller hun bevægede sig rundt eller boede fast et sted, blev metoden brugt forhastet, før det var beregnet, hvor meget moderne mennesker påvirker strontium isotop forholdene. Dette projekt skal løse de to største udestående spørgsmål omkring strontium-metoden: (1) Kan små dråber vindblæst havvand ændre strontium forholdene inde i landet eller skyldes uventede marine strontium-værdier landbruget? (2) Hvordan overføres strontium fra jord til vand og videre op i fødekæden i det moderne landbrugsland og i naturområder? Svarene på disse spørgsmål skal afklare, hvordan strontium-metoden bedst kan anvendes af arkæologer og geokemikere, til at finde frem til den sande historie om Danmark.

Omkring 55.000 danskere lider af epilepsi og ca. 30% af disse opnår aldrig at blive anfaldsfri på trods af forskellige behandlingsteknikker. Anfald kan medføre fysiske skader og opstå uden forvarsel, hvilket er et yderst invaliderende aspekt ved lidelsen. Yderligere har forskning vist, at epileptiske anfald uden opsyn forøger risikoen for uforudseelig død umiddelbart efter anfaldet. Vi har i nylige studier vist, at hjerterytmevariabilitets analyser målt med bærbar elektrokardiografi (EKG) kan detektere anfald hos epilepsipatienter. Derfor vil vi i dette projekt undersøge, om en online alarmering af epileptiske anfald er mulig med bærbart og trådløst EKG. 100 patienter på epilepsimonitoreringsenheder vil blive undersøgt med et lille EKG-plaster der sender EKG-data via bluetooth til en smartphone med indlejret realtids anfaldsdetektion. Yderligere vil 20 patienter blive undersøgt med et lille implanteret bærbart og trådløst EKG-device i 6 måneders hjemmemonitorering. I epilepsimonitoreringsenhederne vil vi yderligere måle elektromyografi og accelerometri på patienterne for at se om en multimodal detektionsalgoritme kan forbedre anfalds alarmeringen. En bærbar anfaldsalarm vil være en uvurderlig hjælp for epilepsi patienter, da pårørende eller sygepersonale vil kunne tage de fornødne forholdsregler ved anfald. Yderligere vil de objektive data på anfald være en stor hjælp til at optimere antiepileptisk behandling. I svære anfaldstilfælde kan et alarmsystem redde patientens liv.

En af de aktuelle udfordringer inden for effektforskning er, at der efter årtiers forskning endnu kun vides lidt om, hvad de virksomme komponenter i psykologisk behandling er. Viden om dette er af stor betydning for optimering af eksisterende psykologiske behandlinger. Den eksisterende tilgang til at undersøge virksomme komponenter i behandling er at indlejre mekanismestudier i randomiserede kontrollede effektstudier (randomized controlled trials, RCTs). Mekanismestudier bidrager dog primært med viden om forandringsprocesser under terapien og belyser kun i begrænset omfang de specifikke komponenter, der skaber forandring. Idet psykologisk behandling består af adskillige behandlingskomponenter (fx mindfulness, eksponering), er det i RCTs ikke muligt at identificere de specifikke komponenter, der har en effekt, fordi behandlingen leveres i en samlet ”behandlingspakke”. I nærværende projekt antages en alternativ metodisk tilgang kaldet ’the Multiphase Optimization Strategy (MOST)’, som kan anvendes til netop at identificere de virksomme komponenter i behandling. Dette projekts formål er at optimere psykologisk smertebehandling ved brug af MOST. I projektet fokuseres på behandling af smerte efter brystkræft, idet studier har vist, at denne patientgruppe har behov for forbedret psykologisk behandling. Projektet udgør et væsentligt bidrag til den vidensmæssige og metodiske udvikling af feltet, og metoden vil kunne anvendes til optimering af andre typer af psykologisk behandling.

Formålet med dette projekt er at afklare, hvilken genre Markusevangeliet tilhører. Dette er et vigtigt forskningsmæssigt spørgsmål, fordi genren er afgørende for forståelsen af en tekst, og forskere ikke har kunnet enes om, hvilken genre evangeliet tilhører (fx. historieskrivning, biografi, antik roman, etc.). Dette projekt søger at afklare spørgsmålet om Markusevangeliets genre gennem en computerstyret analyse. Ved at indsamle en stor mængde antikke tekster fra sammenlignelige genrer, og oprette et digitalt tekst korpus, kan en algoritme afgøre, hvilke tekster, der minder om hinanden og udviser størst genremæssige ligheder. Genrespørgsmålet kan derved afklares ved hjælp af moderne computerteknologi efterfulgt af kvalificeret fortolkning af data. Denne måde at arbejde på har aldrig tidligere været anvendt inden for nytestamentlig forskning, og kun sparsomt inden for humanistisk forskning. Der ligger enorme forskningsmæssige muligheder i et sådant arbejde, og det kan åbne op for helt nye forskningsområder både inden for det Nye Testamente og i antikke tekster.

Af frygt for migrerende vildsvin der potentielt er smittebærere af svinepest, bemyndigede den danske stat i 2018 opsættelsen af et 70 km langt vildthegn langs den dansk-tyske landegrænse. Hegnet har længe været et omstridt emne blandt svinebønder, miljøorganisationer, politikere og indbyggere i grænseområdet. Dette forskningsprojekt har til formål at undersøge både de fysiske og samfundsmæssige forandringer i grænselandet som følge af vildthegnet. Projektet vil således analysere hvordan nationale territorier og grænsezoner skabes i samspillet mellem fysisk grænsedragning og diskurser om biosikkerhed. Projektet ønsker at udforske hvordan det danske vildthegn relaterer sig til bredere politiske debatter om grænser, barrierer og migration. Det er projektets hypotese at biosikkerhedsbarrierer såsom det omdiskuterede vildthegn, udover at forårsage en grundlæggende omstrukturering af det fysiske og sociale landskab og en generel øget sikkerhedsliggørelse af grænselandet, også giver vigtige indsigter i de særlige måder hvorpå vilde arter såsom vildsvin fremstilles og politiseres. Sådanne forestillinger åbner op for nye forståelser af folkelige bekymringer omkring migration og sikkerhed, samt giver ledetråde til de politiske initiativer som iværksættes for at imødegå denne usikkerhed.

De unge er flittige, mindre kriminelle, gennemfører uddannelser hurtigere og er i højere grad afstemt efter samfundets forventninger end tidligere generationer. Man må dog ikke tage fejl af dem. Vi er i disse år vidner til, at unges politiske engagement tager fart. Dette dækker ikke kun over en ny klimabevidsthed, men over en langt bredere og stigende interesse for sociale og politiske emner. De unge generationer udfordrer de sociale strukturer og de konventionelle former for politisk engagement. Det, som kendetegner de unge, er, at de er præget af en 'post-politisk ånd', dvs. en indstilling og attitude, som går på tværs af de politiske ideologier, som bryder med parlamentarismen, og som finder løsninger på sociale udfordringer i de unges egen moralske habitus. Dette projekt er en unik mulighed for at komme med fra starten og således undersøge de forståelser, motiver og handlinger, som aktuelt bygges op blandt unge, og som viser sig i deres post-politiske engagement. Projektet vil interviewe 60-70 unge mennesker fordelt på to aldersgrupper: a) 19-årige som lige er blevet myndige, og b) 26-årige som er i færd med at etablere sig på arbejdsmarkedet. Derudover vil projektet benytte datamaterialet fra et internationalt studie gennemført i 2009 og 2016 (The International Civic and Citizenship Education Study), som undersøgte de samme to generationer, da de var 14 år. Projektet har således en sjælden mulighed for at få indsigt i de unges udvikling og politiske dannelse over tid.

Mange museer har i de senere år oplevet, at genstande i deres samlinger har fået betegnelsen illegale, fordi der er fundet beviser for, at de er blevet udgravet og eksporteret fra deres oprindelseslande uden tilladelse. Mange oldsager er derfor blevet leveret tilbage til oprindelseslandet. Men kan oldsager som én gang er defineret som illegale, restitueres som arkæologisk materiale? Forskningsprojektet undersøger, hvordan illegale oldsager kan rekontekstualiseres og dermed genvinde noget af den tabte arkæologiske betydning. Mens den hidtidige forskning har fokuseret på årsager til og konsekvenser af den illegale handel samt metoder til at forhindre det, så fokuserer dette projekt på genstandene og deres forskningspotentiale. De har en værdi som evidens for de kriminelle aktiviteter, og den del af deres historie bliver ofte underkendt i forskningen. I projektet inddrages den del gennem forensisk arkæologisk analyse. Apulien i Italien bruges som case studie, fordi området har været plaget af plyndringer i årtier. Endvidere har Antikmuseet fra Italien indlånt ca. 1,500 fragmenter af apulisk rød-figurskeramik, som blev beslaglagt fra en kunsthandlers varelager i Schweiz i 2014. Projektet undersøger bevismaterialet fra varelaget og kobler med naturvidenskabelige analyser af fragmenterne samt undersøgelser af de illegale udgravninger i området, for på den måde at kortlægge, hvor fragmenterne kan være plyndret, og dermed inddrage dem i kontekstuel arkæologisk forskning.

I disse år investeres der i Danmark og mange andre lande i udviklingen af personlig medicin, som fokuserer på hvordan genetisk variation har indflydelse på sygdomsrisiko, udvikling, og behandlingsrespons. I Danmark er der for nylig oprettet et Nationalt Genom Center, og der arbejdes på at udvikle datainfrastrukturer som kan integrere information om DNA med elektroniske patientjournaler. Samtidig stiger udbuddet af genetiske tests fra private firmaer på det globale marked. Projektet Philosophy of Personalised Medicine in Practice (PROMISE) afdækker hvordan personlig medicin i flere afskygninger får indflydelse på vores sundhedssystem. Projektet har særlig fokus på hvordan personlig medicin udvikles i almen praksis, hvor der er store forventninger til de nye muligheder men også nye udfordringer. Projektet undersøger blandt andet følgende spørgsmål. Hvordan ser praktiserende læger mulighederne og udfordringerne ved personlig medicin? Er det lægens opgave at rådgive om resultater af genetiske tests købt på nettet? Hvilke fordele og ulemper er forbundet med det øgede fokus på genetikkens betydning for udvikling af fremtidige sygdomme? Gennem teoretisk og empirisk analyse præciserer PROMISE baggrunden for både optimisme og bekymringer i debatten om personlig medicin. PROMISE bidrager dermed til en forståelse af hvordan personlig medicin rykker ved dybe spørgsmål såsom sundhedssystemets formål og organisering, samt vores opfattelse af sygdom og sundhed.

Flygtninge har fået betydelig opmærksomhed i europæiske velfærdsstater, især siden flygtningeankomster fra Syrien i 2014 og 2015. Mens politik til forsvar af Danmarks grænser i stigende grad definerer den danske velfærdsstat, har ankomsten af flygtninge intensiveret diskussion om integration af flygtninge i lokalsamfund og forståelsen af Danmark som velfærdsstat. Ved at inddrage flygtninges livsfortællinger og sætte dem i relation til fortællinger om flygtninge i velfærdsstaten, og i relation til de integrations- og uddannelsesforanstaltninger, som flygtninge tilbydes i to kommuner, er det projektets formål at undersøge, hvorvidt og hvordan nye narrativer om den danske velfærdsstat kan konstrueres i skæringspunkter mellem disse fortællinger. Gennem brug af ’storytelling’ som metodologisk udgangspunkt for at inkludere erfaringer og historier som ofte ikke synliggøres og høres, både fra flygtninge og fra ansatte i den kommunale politiske og administrative sfære, identificerer projektet indhold og struktur i flygtninges fortællinger og fortællinger om flygtninge gennem narrative analyser. Projektet bidrager med ny viden om, hvordan disse fortællinger fletter sig ind i hinanden, og hvordan sammenfletningerne kan danne nye spor i narrativet om den danske velfærdsstat. På den måde fremstiller projektet ny viden om velfærdsstatens praksis og historie i en global og ’postmigrant’ situation.

Mogens Pelt, DFF FP1, 2019 Projektet undersøger republikanismens genkomst efter Den franske Revolution. Fokus er på Den græske Revolution og den græsk-franske forbindelse. Den græske Revolution i 1821 var den første fuldbyrdede nationale revolution efter Napoleons nederlag, og det er vores hypotese, at den virkede som en katalysator for republikanismens genkomst, som kulminerede i Julirevolutionen i 1830 i Frankrig og grundlovsbaseret styre, og dermed også som katalysator for parlamentarismes og demokratis sejr ovre store dele af Europa. Vi betragter derfor ikke i perioden 1815-1830 som en blindgyde for republikanske idéer, men som en overgang, der gjorde en ny epoke mulig. Napoleons nederlag i 1815 markerede afslutningen på en epoke med omfattende politiske eksperimenter og enden på en periode, hvor ideer og poltikker fra Den franske Revolution blev afprøvet over store dele af Europa. Men det var også begyndelsen på en ny tid: Wienerkongressens konservative europæiske orden og Den hellige Alliances forsøg på skrue tiden tilbage til før Den franske Revolution. Men hvad skete der med ideerne fra Den franske Revolution? Vores projekt undersøger, hvad der skete med republikanismen – den symbolsk og indholdsmæssige stærkeste udfordring til den nye reaktionære orden. Vi ved, at den på ingen måder var død; at den gik under jorden, levede videre og spredte sig ad hemmelige netværk. Og, at den dukkede op til overfladen med Den græske Revolution.

Læsning påvirker vores måde at tænke på, både fordi læsning er et redskab til at lære om verden, men også fordi selve det at læse bliver til en vane, som ændrer vores hjerne. Når vi først har lært at læse kan vi f.eks. ikke lade være med at læse et ord, og vi opbygger en forventning om at handlinger går fra venstre mod højre. Vi læser med øjnene og forskning har vist at læsning ændrer hjernens bearbejdning af synsindtryk. Men læsning bygger også på vores hørelse, når vi skal koble skrifttegn med sproglyde. Selv drevne læsere omdanner skrift til lyd inde i hovedet. Jo bedre læsere vi er, des mere har vi øvet os på at putte forskellige sproglyde i kasser der passer med bestemte bogstaver og ord. I dette projekt undersøger vi hvilke ændringer læseerfaringer skaber i de områder af hjernen der bearbejder lydindtryk. Projektet undersøger om der er forskelle i den måde hjernen organiserer bearbejdningen af toner alt efter hvor meget man har læst. Vi undersøger også om der er forskel i organiseringen af sproglyde i hjernen alt efter hvor meget man har læst. Spørgsmålet er, om alfabetets kasser med bogstaver har sat aftryk i hjernens lydbearbejdning. Til at understøtte dette udvikler vi et testbatteri, som bruges til at måle hvor dygtig og erfaren en læser forsøgspersonen er.

Frygt er en forsvarsmekanisme der er udviklet for at beskytte organismer mod fare, men nogle arter, inklusive mennesker, opsøger frivilligt situationer der tillader dem at lege med frygt. Eksempelvis elsker børn at blive jagtet for sjov af forældre der lader som om de er monstre, og rigtig mange mennesker opsøger frivilligt gyserunderholdning. Dette besynderlige fænomen, som vi kalder ”rekreativ frygt”, er dårligt beskrevet i forskningen. Dette forskningsprojekt sætter sig for at kortlægge rekreativ frygt. Dels undersøges det hvordan mennesker bruger rekreativ frygt i løbet af deres liv, dels foretages eksperimentelle studier hvor forsøgspersoner udsættes for forskellige frygt-stimuli (i form af gysercomputerspil og andet), og dels foretages et studie i et kommercielt spøgelseshus. Disse undersøger vil afdække hvornår, hvordan og hvorfor folk opsøger rekreativ frygt, samt hvad der karakteriserer rekreativ frygt på et psykologisk, adfærdsmæssigt og fænomenologisk plan. Desuden vil forskningsprojektet give viden om hvad der sker, når rekreativ frygt går galt – eksempelvis når en gyserfilm bliver for uhyggelig og man må forlade biografen eller slukke fjernsynet. Projektet giver dermed værdiful viden om et uhyre udbredt men empirisk underbelyst fænomen.

Funktionen af celler i planter, dyr og mennesker, omsætningsprocesser i jord, luft og vand, medicins virkemåde, produktion af kemiske stoffer, samt analyse ved hjælp af massespektrometri: disse er alle eksempler på situationer, som involverer store og komplekse netværk af kemiske reaktioner. På grund af størrelsen og kompleksiteten er der et kraftigt behov for bedre computer-baserede metoder til at analysere sådanne netværk. I dette projekt vil vi udvikle og kombinere teorien og algoritmerne bag to stærke beregningsmæssige platforme til sådanne analyser: MØD, som baserer sig på en formel metode kaldet graf-transformation, og Kappa, som baserer sig på såkaldt concurrency theory. De deler et fælles fundament i kategori-teori, men de har forskellige styrker: MØD har et højt detaljeniveau i modelleringen af molekyler og kemiske reaktioner, mens Kappa er udviklet til at studere reaktionsstier (pathways) i netværk. Ved at udvikle og kombinere disse egenskaber vil man blive i stand til studere og beregne løsninger til flere typer spørgsmål end det er muligt nu, og på større netværk.

Små syntetiske gensekvenser, Splice Switching Oligonukleotider (SSO), har et enormt potentiale til at kunne regulere genekspression, fordi de kan binde specifikt til gener og styre den del af genudtrykket, der kaldes splicing. Splicing For nyligt har SSOen, Spinraza, revolutioneret behandlingen af den hyppige og alvorlige sygdom, muskelsvind. Dette har både understreget SSO’ernes enorme potentiale som genregulatorer og utvetydigt vist, at SSOer med store effektivitet kan anvendes i kliniske behandlinger. At undersøge om et exon i et gen kan reguleres med SSOer og identificere det sted, hvor SSOen skal binde, anses imidlertid for at være meget vanskelig og kræve test af mange hundrede SSOer. Vi har i forbindelse med udviklingen af SSOer til aktivering af exons i adskillige gener observeret, at placering af SSOer i en region tæt ved exons er effektivt i hovedparten af generne. Vi kalder regionen: ”Sweet Spot”. Vi vil i projektet behandle exons fra 400 gener i deres normal kontekst med SSOer for at undersøge hvor hyppige Sweet Spots er, hvorledes de indgår i regulationen af splicing og hvorledes aktiveringen af exons med SSOer, der binder Sweet Spots foregår. De meget omfattende empiriske data fra projektet vil blive til at udvikle et program, der baseret på Deep learning, kan forudsige om Sweet Spots i et gen vil kunne reguleres med SSOer. Dette vil kunne anvendes både i forskning og ved udvikling af nye SSO baserede behandlinger af sygdomme.

Bakteriofager er bakterie-virus som specifikt angriber bakterier. Det har længe været kendt, at bakteriofager (fager) bidrager til overførsel af gener imellem bakterier i en proces betegnet transduktion, men de mekanistiske detaljer og biologien omkring transduktion er kun sparsomt belyst. Samtidig anses bakterier og fager for at indgå i et "arms-race", hvor både fager og bakterier udvikler sig løbende. På baggrund af vores tidligere studier af den sygdomsfremkaldende bakterie Staphylococcus aureus har vi opnået indikationer på, at transducerende fager, der som en del af deres livs-cyklus sidder i bakteriens kromosom, kan gavne bakterien ved for eksempel at overføre antibiotika resistens gener, som tillader bakterien af overleve i tilstedeværelse af antibiotika. Hypotesen bag dette projekt er, at der for denne type fager er et tæt samarbejde imellem fag og bakterie, og at bakterien i virkeligheden kan regulere transduktions processen. For at vise dette, vil vi identificere bakterielle gener, som påvirker transduktion, og vi vil karakterisere deres rolle i processen. Projektet forventes at bidrage med skelsættende resultater omkring mekanismerne hvormed DNA overføres imellem bakterier via fager, og disse vil have afgørende betydning for hvorledes vi anskuer bakterie-fag interaktioner. Forskningen forventes i fremtiden at kunne bidrage med viden, som kan medvirke til at begrænse spredning af for eksempel antibiotika resistens gener imellem sygdomsfremkaldende bakterier.

Virus, den simpleste og ældste form for parasitter, inficerer alle kendte levende organismer og derfor har stort set alle organismer en eller flere forsvarsmekanismer mod virus. Drosophila melanogaster, der på dansk kendes som bananfluen, er en vigtig modelorganisme, og de kraftige genetiske værktøjer, som er til rådighed for bananfluer, har muliggjort mange store opdagelser. I dette projekt beskriver vi et nyt og meget interessant system, som bananfluerne bruger til at forsvare sig mod virus. Kærnen i dette system er proteinet STING, som også findes i mennesker, og med vores projekt vil vi finde ud af, hvordan STING ”ser” virusset. Selvom STING i bananfluer og mennesker ligner hinanden på mange måder, kan de ”se” helt forskellige slags virusser, og vi har identificeret to proteiner, vi formoder hjælper STING med at ”se” virusset. Vores projekt vil karakterisere, hvordan disse proteiner hjælper STING med at ”se” virusset, og vil give en grundlæggende viden om det medfødte immunforsvars evolutionære oprindelse og de basale mekanismer, der styrer medfødt immunitet.

Solens stråler absorberes af klorofylmolekyler i planternes grønkorn. Energien hopper fra klorofyl til klorofyl indtil det når reaktionscentret. Her splittes en elektron fra et hul, og de to ladninger bevæger sig i modsatte retninger. De bringer begge energi med sig til de kemiske reaktioner der danner sukker og ilt. Vi kender reaktionscentrets atomare struktur og vi ved hvor hurtigt opsplitningen af energi foregå, men vi mangler en forståelse der er så detaljeret at vi kan fremstille molekyler, der kan det samme.
Moderne, såkaldt kohærente lasereksperimenter foregår i Sverige og Michigan, og de lokker nye detaljer frem, men for at presse al information ud af eksperimenterne, har vi brug for kvantemekaniske beregninger af hvad vi forventer at se. Først når måling og beregning passer sammen forstår vi det godt nok. Vi vil lave de nødvendige beregninger for reaktionscentret og dermed bidrage til detailforståelsen.

I 20 år har man vidst, at stafylokokker kommunikerer med hinanden vha. kemiske signalstoffer kaldet Auto-Inducerende Peptider (AIP’er) ved en proces kaldet quorum sensing (QS). AIP’erne findes kun i små mængder omkring stafylokok-bakterierne, og de har forskellig sammensætning afhængig af bakterien der udskiller dem. Derfor har det indtil nu været tidskrævende at undersøge dem i detaljeret grad. I tidligere studier, har vi således udviklet en metode, der effektivt og hurtigt kan identificere AIP’er ud fra de komplekse blandinger af stoffer i en bakteries vækstmedium. På den måde kan meget små mængder af AIP’er koncentreres, så de kan detekteres med standardudstyr. Indtil metoden blev taget i brug, var der identificeret 11 AIP’er fra 6 forskellige stafylokok-bakteriestammer. Med den nye metode blev dette antal fordoblet. Diversiteten af stafylokokbakterier er dog stor, og – konservativt estimeret – er der stadig op imod 200 ukendte AIP molekyler. Vi vil derfor videreudvikle identificeringsmetoden og anvende den til at kortlægge en langt større del af AIP landskabet, igennem et multidisciplinært samarbejde med mikrobiologer på Københavns Universitet samt en gruppe ved Statens Serum Institut. Og perspektiverne er spændende. Når vi har afdækket, hvilke signalstoffer stafylokok-bakterier bruger til QS, og hvordan de påvirker andre stammer, vil man potentielt kunne anvende denne viden til udvikling af nye lægemiddelstoffer, der modvirker infektioner uden brug af antibiotika.

Undersøgelsen af ​​samspillet mellem kombinatorik, geometri og algebra går tilbage til oldtiden, med regelmæssig konveks polyhedra, der allerede er skåret ud af sten i den neolitiske periode, ofte i forbindelse med religiøs mystik. Moderne undersøgelse af kombinatoriske strukturer er ofte motiveret af vigtigheden af ​​optimering i moderne økonomi såvel som den allestedsnærværende kombination af problemer i ren matematik. Denne kombination af kombinatorik i ren og anvendt matematik har været særlig nyttig, da den i en krydsbestøvning tilvejebringer for eksempel arkitektoniske teknikker (kaldet Maxwell-Cremona-diagrammer) til beregning af kohomologiringer eller til konstruktion af interessante kombinatoriske eksempler til gamle formoder via studiet af partielle differentielle relationer. Projektet bruger kombinatorik som et felt med naturlig abstraktion, der tester grænserne for algebraisk og geometrisk konstruktion. Navnlig antyder de seneste succeser, at mere klassiske resultater har haft en mere generel ramme, der er formuleret via kombinatorik. Derudover er sådanne udvidelser til diskrete indstillinger naturligt rige på anvendelser til praktiske problemer, hvilket direkte tilvejebringer teknikker til at studere komplekse diskrete genstande, som de fremstår i moderne datalogi og økonomi.

En af de mest omtalte meteoritnedslag fandt sted for 66 millioner år siden og førte til at 75% af alle dyre- og plantearter uddøde, deriblandt dinosaurerne. I alt er der fundet 180 større meteorkratere på jorden. Der har formentlig været mange flere store meteornedslag gennem jordens 4.6 milliarder år lange historie, men de er senere blevet udvisket fra jordens overflade af vind og vejr. I 2016 blev et nyt krater fundet under den Grønlandske indlandsis af et dansk-ledet forskerhold. Krateret er 31 km i diameter og 600 m dyb. Det blev skabt af en kæmpe jernmeteorit på 1-1.5 km i diameter, der ramte jorden med en hastighed på 20 km i sekundet. Alderen på krateret er ukendt, men det menes at være ungt og dannet indenfor de sidste 2.6 millioner år og det er dermed det yngste større krater på jorden. Men krateret er måske endnu yngre. En rækker forskere har spekuleret på om meteoritten ramte jorden for 12.900 år siden og førte til en brat afkøling, kaldet Yngre Dryas kuldeperioden, ved at udlede støv i atmosfæren og smeltevand til Nordatlanten. Meteornedslaget skulle endvidere have ført til at en række større pattedyr samt tidlige mennesker gik stærk tilbage eller uddøde i Nordamerika. I dette projekt vil vi teste om krateret er ungt ved at datere meteorkrateret vha. forskelige dateringsmetoder heriblandt Argon-Argon datering på impakt-smelter. Hvis krateret er ungt vil det give afgørende viden om hvordan et meteornedslag af denne størrelse påvirker livet på jorden.

Proteaser er stor gruppe af enzymer som aktiverer, inaktiverer, eller nedbryder andre proteiner ved at spalte peptidbindinger. Denne aktivitet er potentiel skadelig og derfor kontrollers proteasernes aktivitet nøje, ofte af proteasehæmmere. Alphamakroglobuliner (aM'er) er en af de mest succesrige proteasehæmmer familier og findes i organismer fra bakterier til mennesker. Årsagen til den allestedsnærværende fordeling er sandsynligvis at aM'erne kan hæmme (næsten) alle proteaser uanset katalytisk mekanisme eller specificitet. Dette er unikt i naturen, da andre proteasehæmmer familier anvender en "lås og nøgle" aktiv siterettet tilgang og således kun kan hæmmer medlemmer af en af de fire vigtigste mekaniske klasser af proteaser. Denne forbløffende evne til at inhibere alle proteaser skyldes at aM'erne benytter sig af en unik mekanisme, der involverer en fysiks indfangning af proteasen som fastholdes inde i aM-molekylet så adgang til andre proteiner forhindres. Projektets mål er at forstå hvordan aM molekylet fungerer mekanisk og hvordan kræfterne der udløser protease fælden mobilises.

Menneskers evne til at forme og skabe nye materialer har spillet en afgørende rolle for vores udvikling lige siden stenalderen. Indtil videre har vores primære rute gået gennem kemien: For at opnå nye funktionaliteter, må vi skabe nye materialer ved at sætte atomer sammen på nye måder. Udviklingen inden for vores forståelse af stofs kvantemekaniske natur giver os nye muligheder for hurtigt og reversibelt at kunne kontrollere materialers egenskaber "on demand," ved hjælp af manipulation med laser eller andre midler. Til forskel fra middelalderens alkymister, som ved hjælp af magi prøvede at omdanne et materiale (fx bly) til et andet (guld), kan vi med vores nuværende forståelse for fysik få et materiale til at opføre sig som et andet. Tidligere studier har vist at elektromagnetiske bølger kan bruges til at ændre materialers egenskaber. For ganske nylig har vi opdaget at materialets egne elektroner også kan gøre dette, hvis de påvirkes til at bevæge sig på en koordineret måde. På denne måde kan der opstå en feedback-effekt mellem elektronernes bevægelse og den underliggende materiale-struktur som påvirker deres bevægelse, hvilket kan føre til nye interessante fænomener, som fx spontan magnetisme. I dette projekt vil vi undersøge dette nye vidtrækkende paradigme af "dynamical quantum materials," ved at lede efter nye fundamentale fænomener som måske en dag kan muliggøre ny teknologi, inden for fx ultra-præcise sensorer og informationsbehandling.

Der er en rivende udvikling inden for brugen af lav-energi stråling i TeraHertz (THz) “gabet” imellem mikrobølger og varmestråling. Med THz-stråling kan man se igennem tøj og afdække lag I gamle malerier. Men man kan også lave korte THz-laser pulser, som kan afdække hvordan elektroner opfører sig I materialer og systemer – selv på nano-meter skala. Elektroners spredning er afgørende for materialers elektriske egenskaber – f.eks. hvor hurtig en transistor man kan lave eller hvor meget energi den bruger. Spredningen afhænger af hvor perfekte materialerne er, d.v.s. om atomerne sidder hvor de skal. Når man udvikler nye materialer og komponenter, senest I form af atom-tynde lag, er det særligt vigtigt at kende til defekterne. Korte pulser af THz strålings genererer vekselstrømme som kan detekteres og indeholder information om elektron spredningen i materialet. På det punkt halter teorien efter udviklingen af de mange nye THz teknikker: Der mangler en teori, der kan forbinde målingerne med den underliggende spredning af elektronerne, og kan forudsige hvordan forskellige defekt-typer på atom-skala giver udslag i THz målingerne. Hvis vi skal blive klogere på eksperimenterne kræver det en kvantemekanisk teori, som helst ikke skal afhænge af for mange parametre. Det er meningen med dette projekt at udvikle den teori. Overordnet set kan en dybere forståelse og udvikling af komponenter, som opererer på THz skala - “lys-bølge-elektronik” - åbne for utallige anvendelser.

At kunne gemme vores data i skyen, få adgang til borgerservice via internettet, og opvarme vores bil fra stuen er helt sikkert praktisk. Men er det pålideligt? Hvad hvis nogen andre kan gøre disse tjenester utilgængelige? Hvad hvis de kan få adgang til vores data uden tilladelse? Beskyttelse af digitale tjenester er et af århundredets problemer, og ideelt set bør vi løse dette problem uden at komme i vejen for innovation. Desværre er førende programmeringsteknologier til pålideligt software ikke veludstyrede til at udvikle genanvendelige produkter til servicebeskyttelse. Formålet med dette projekt er at lægge det nødvendige videnskabelige grundlag for at gøre dem til det. Dette vil muliggøre et nyt marked for produkter, som softwareproducenterne vil kunne anvende i stor skala til beskyttelse af digitale tjenester ved hjælp af forskellige teknikker, hvilket i sidste ende gør vores digitale liv mere effektivt, pålideligt og sikkert. Vi vil nå vores mål gennem en unik kombination af teori og praksis. Vi vil starte med at definere en matematisk ramme for definitionen af servicebeskyttelsesteknikker, og bruge den som model til at opbygge en ny prototype af programmeringsteknologi til genanvendelig software, der beskytter digitale tjenester. Vores resultater vil blive evalueret i internationale samarbejder med verdensledende videnskabsfolk, og prototypen vil blive præsenteret for dansk industri via Danish Hub for Cyber Security og relevante selskabsforeninger.

Dyrearters levetid er ekstremt forskellige, idet de varierer fra få uger til flere århundreder. Grønlandshajen kan opnå en utrolig lang levetid, mindst 270 år og muligvis op til 500 år, hvilket gør den til det længst levende hvirveldyr, som er undersøgt til dato. I den modsatte ende af tidsskalaen har den afrikanske killifish en levetid på kun 4-6 måneder. Formålet med projektet er at opnå en bedre forståelse for de genetiske mekanismer, der er basis for ekstrem lang levetid. Vi vil sekvensere grønlandshajens genom og derefter bioinformatisk sammenligne det med genomerne af andre dyrearter med enten lang eller kort levetid. Denne komparative analyse af ligheder og forskelle i gensekvenserne vil identificere en række kandidatgener i grønlandshajen, som er associerede med lang levetid. Genom-analysen kan imidlertid ikke direkte definere kandidatgenernes biologiske funktioner, og de observerede associationer skal derfor bekræftes ved en eksperimentel test af kandidatgenerne. Til dette vil vi bruge killifish, som på grund af deres korte livscyklus er en ideel model til studier af lang levetid. Ved brug af de nyeste genteknologiske metoder vil vi målrettet manipulere de tilsvarende ortologe kandidatgener i killifish og dernæst måle i hvilket omfang dette forlænger fiskenes levetid. Langt-levende arter er bemærkelsesværdigt resistente mod kræft. Ny viden om den underliggende genetik kan derfor også være af betydning for at forstå alderdoms-relaterede sygdomme hos mennesker.

Luftåndende fisk har fascineret zoologer i mere end 150 år som følge af deres evolutionære position mellem en akvatisk og terrestrisk levevis. Denne overgang er ledsaget af et radikalt skift i kontrol af ånding hvor vandåndende hvirveldyr bruger sansning af vandets ilttension, mens terrestriske arter sanser blodets CO2/pH – et skift, som regnes for meget fordelagtig. Der er beskrevet 400+ arter af luftåndende fisk og denne evne menes at have opstået uafhængigt flere end 60 gange. De fleste af disse arter benytter kun luftånding når vandet er blevet tilstrækkelig iltfattig, og det er hyppigheden af hypoksi i tropiske vande som menes at drive evolution af luftånding. Alle disse periodiske luftåndende fisk menes at benytte dette akvatiske mønster for åndedrætskontrol. Den gængse forklaring er, at blodets nærhed til vandet under gællernes passage resulterer i udvaskningen af blodets CO2. Blodgas målinger som ligger til grund for denne forståelse er, ejendommeligt nok, ikke foretaget i den dybe hypoksi som driver dem til luftånding. For nylig er det opdaget at gællerne på flere af disse periodiske luftåndere er ekstremt foranderlige i tid som følge af cellevækst mellem de gasudvekslende lag. Formålet med dette projekt er at analysere hvordan vandets iltindhold påvirker gællens struktur og blodgas-værdierne. Det forventes, at disse nye data vil give en radikalt forbedret forståelse af evolutionen af hvirveldyrs åndedrætskontrol.

Proteiner folder i veldefinerede 3-dimensionelle strukturer, og bestemmelsen af disse er den hellige gral indenfor strukturbiologien. I mere end et halvt århundrede har forskere over hele verden samlet strukturdata, hovedsageligt gennem Røntgen-diffraktion, på proteinkrystaller. Samtidigt ved vi, at alle molekyler er i konstant bevægelse ved stuetemperatur, og der findes mange eksempler på nødvendigheden af proteinfleksibilitet i forhold funktion. Det er derfor beklageligt, at vi stadig mangler et godt overblik over de forskellige bevægelser, der er i proteiner, og der findes klare eksempler på, at dette begrænser vores muligheder for, på en rationel måde, at kunne modificere proteiner, eller fx. udvikle nye lægemidler. I dette projekt vil forskerne derfor undersøge proteinets dynamik i detalje, og hvorvidt og hvordan det forandrer sig med temperatur. Med den nye viden, som opnås i dette projekt, vil vi kunne kortlægge entropiens rolle, hvilket er en forudsætning for kvantitativt at kunne koble proteinstruktur til funktion.

Den globale opvarmning er kraftigere ved polerne end noget andet sted på Jorden. I det meste af Arktis medfører det øget plantevækst, øget kulstoffrigivelse fra jorden og dermed forskydninger i kulstofbalancen. I de nordlige dele af Arktis, Højarktis, reagerer økosystemerne minimalt på opvarmning. Her er der så få planter, at øget plantevækst forudsætter etablering af nye individer, og dette er begrænset af en meget næringsfattig jordbund. Desuden har hovedparten af Højarktis ørkenlignende forhold, og det er derfor ikke opvarmning, men øget nedbør som konsekvens af klimaforandringer, som må forventes at medføre de største ændringer for planter. Vi mangler dog bedre forståelse af hvad øget nedbør vil føre med sig. De første organismer der kan etablere sig under gunstigere forhold for plantevækst er primitive organismer som mosser og laver. De har jordbundsforbedrende egenskaber der kan muliggøre efterfølgende planteetablering. Vi vil undersøge om mosser og laver vil gå frem under øget nedbør og hvilke konsekvenser dette har for etablering af højere planter. I to unikke feltstudier vil vi undersøge effekten af hhv. øget snedække på tværs af Højarktis og 24 års experimentelt fordoblet sommernedbør i NØ Grønland. I et kontrolleret forsøg i vækstkamre, vil vi undersøge igennem hvilke mekanismer mosser og laver påvirker planteetablering. Hvordan højarktiske økosystemer reagerer på øget nedbør, vil have betydning for Jordens kulstofbalance og den regionale biodiversitet.

Proteiner er fundamentale byggesten i levende celler, væv og organismer. Produktionen af proteiner i celler reguleres af protein-DNA vekselvirkninger som involverer transkriptionsfaktorer og epigenetiske enzymer, som genkender DNA sekvenser og chromatin-bindende proteiner, herunder histoner. Massespektrometri anvendes til proteomanalyse, d.v.s. studier af proteiners egenskaber, aktivitet og vekselvirkninger i komplekse biologiske systemer. Vi vil undersøge hvordan cellens DNA-protein vekselvirkninger reguleres ved post-translationelle modifikationer (PTMer). Vi vil udvikle en ny højfølsom bioanalytisk metode som er baseret på kombinationen af ion mobilitet spektrometri (IMS) og massespektrometri. I samarbejde med en amerikansk kollega vil vi installere og teste planar FAIMS teknologi på et avanceret massespektrometer på SDU. Dette giver mulighed for hidtil uset nøjagtighed, selektivitet og specificitet i målinger af histon-proteiner og chromatin-proteiner og deres regulatoriske PTMer. Dette 3-årige projektet udføres af en postdoc som opnår ekspertise i højt avancerede bioanalytiske og bioinformatiske teknologier. Projektet udføres i tæt samarbejde med A. Shvartsburg på Wichita State University, USA, som er internationalt førende i FAIMS teknologien, og som vi har samarbejdet med i de seneste fire år.

Er det indre af en celle varmere nær de organeller, der er bestemmende for cellens metabolisme? Hvilken betydning har fysiske egenskaber af immunforsvarets celler for deres evne til at optage og uskadeliggøre fremmedlegemer? Dette projekt vil dels klarlægge i hvilken grad de fysiske og mekaniske egenskaber af en immuncelle har betydning for optaget af fremmedlegemet, dels udvikle kvanteteknologiske protokoller, der tillader ultrapræcis bestemmelse af temperatur, protein-sammensætning og mekaniske egenskaber samtidig i den del af cellens indre hvor optaget af fremmedlegemet finder sted. Vi vil lade makrofager fra immunforsvaret optage små diamanter med en kvælstof-vakance defekt. Sådanne diamanter udgør med den rette belysning af laser-pulser den nyeste høj-følsomme kvanteteknologi, der tillader en lokal måling af temperatur og senere også bestemmelse af proteinsammensætning og struktur vha. NMR inde i cellen. De lokale mekaniske egenskaber vil blive målt vha. en optisk fælde. Diamanten tjener både som følsom sensor og som probe-partikel i den optiske fælde. De forventede resultater vil på samme tid udgøre en nytænkende tilgang til studier af fysiske egenskaber i f.eks. immunsystemets celler samt en helt ny anvendelse af lovende kvanteteknologi.

ADP-ribosylering er en reversibel posttranslational modifikation (PTM) involveret i en række cellulære processer. Selvom ADP-ribosylering blev beskrevet for mere end 50 år siden, har identifikation af proteiner modificeret med ADP-ribosylering forblevet notorisk vanskelig på grund af deres lave forekomst og høje strukturelle heterogenitet. Ved hjælp af en proteomics strategi til omfattende kortlægning af det humane ADP-ribosylom har min gruppe kortlagt> 7.000 ADP-ribosylerings sites, relateret til > 2.200 nukleare proteiner, og vi fandt, at amino syren serin er den mest forekommende amino syre for ADP-ribosylering under oxidativ stress ( > 90%). Denne observation er i skarp kontrast til det langvarige dogme inden for forskningsfeltet, der beskriver at glutaminsyre og asparaginsyrer er de dominerende amino syrer der bliver modificeret med ADP-ribosylering. Dette projekt sigter mod at udforske et endnu ikke-kortlagt forskningsområde relateret til de funktionelle implikationer af Serine ADP-ribosylering i humane celler. Projektet er derfor rettet imod at beskrive en ny videnskabelig retning inden for cellebiologi der kan have store implikationer for både den biologiske, bioteknologiske og medicinske forskning inden for ADP-ribosylering.

Assessing the risk associated with destructive, tsunamigenic earthquakes remains among the major scientific challenges, and a barrier to sustainable societies. Scientists already know that earthquakes are caused by the sluggish motions of tectonic plates. It is only since recently that it has been proposed that the opposite is also true: large earthquakes are capable of modifying tectonic plate motions. This opens to the notion of using tectonic plate motions to assess the seismic risk is tectonically-active regions. This research aims at making such a link for the largest and most destructive earthquake recorded in South America, along the Andean mountain belt, over the past fifty years: the 2010 magnitude 8.8 Maule, Chile event.

Genomer indeholder en lang række proteinkodende gener, hvis funktion er velkendt. Disse gener udgør dog kun en lille del af den totale mængde DNA i genomet. I mennesket er det kun omkring 3 %. Størstedelen af genomet udgøres altså af ikke-kodende sekvenser, hvis formål vi stadig ikke har kortlagt. Mængden af ikke-kodende sekvenser samt uvisheden om deres funktion gør, at det ikke-kodende DNA populært refereres til som ”genomisk mørkt stof”. Ny forskning har vist, at det molekylære maskineri i høj grad omdanner ”genomisk mørkt stof” fra DNA til RNA, dvs. at det ikke-kodende DNA transskriberes. Formålet med dette projekt er at belyse og forstå funktionen af ”genomisk mørkt stof” med særligt fokus på at undersøge, hvordan omdannelsen fra ikke-kodende DNA til RNA påvirker de nærtliggende geners aktivitet. Resultaterne herfra vil gøre os i stand til at skelne mellem de sekvenser, som blot tolereres, fordi de er harmløse, og de sekvenser, der bevares fordi de har en regulatorisk funktion. Ved at akkumulere viden om, hvilke egenskaber, der karakteriserer funktionelt genomisk mørkt stof, vil vi være i stand til at lave computerbaserede forudsigelser om, hvor i genomet ikke-kodende DNA er funktionelt. Vores indgangsvinkel og opdagelser vil have stor indflydelse på den grundlæggende forståelse af den gådefulde rolle, som ikke-kodende DNA-sekvenser spiller, og hvorfor de udgør en så stor del af eukaryote genomer. Vi vil således kaste lys over de store mørke områder af genome

Dette projekt omhandler analysen af matematiske modeller inden for molekylær biologi. Disse modeller indeholder ofte mange parametre og variable, som kræver anvendelsen af avancerede matematiske værktøjer. I dette projekt vil vi udvikle ny matematisk teori til at bestemme hvorvidt og hvornår oscillationer opstår i modellen, efter at vælge passende parameterværdier. Denne teori hører til det område i matematik, kaldt reel algebraisk geometri, som beskæftiger sig med egenskaberne af de reelle løsninger til polynomialle ligninger og uligheder.

Igennem menneskets historie har vi bosat os over hele verdenen og genetisk tilpasset os det lokale miljø. Dette forklare dele af den fænotypiske variation som vi idag observere mellem menesker både inden for og imellem populationer. I dette projekt vil vi lede efter de genetiske ændringer som historisk var hjulpet mennesket til at tilpasse sig og idag stadig har betydning for fænotyper inklusiv sygdomme. Vi vil modeller ændringer i allele frekvenser gennem tid mellem populationer og deres betydning for fitness. Til det vil vi bruge store databaser af genetiske varianters effekt på fænotyper og sygdom samt hel genomes sekventering af mange forskellige menneskelige befolkninger. Denne model vil kunne identificere de genetiske varianter som har været under nylig selektion og som har betydning for sygdomme idag.

Pyruvatdehydrogenase (PDH)-komplekset katalyserer den irreversible omdannelse af pyruvat til acetyl CoA og har således en nøgleposition i regulering af cellens substratforbrug. Aktiviteten af PDH reguleres af fosforyleringsgraden af PDH-E1alfa, men studier indikerer, at også andre modificeringer regulerer PDHa aktiviteten i skeletmuskulatur. Endvidere tyder studier i cancerceller på, at regulatorer af PDH (PDH kinaser og PDH fosfataser) også reguleres post-translationelt. Det er imidlertid uafklaret om tilsvarende gælder i skeletmuskulatur. Formålet med dette projekt er derfor 1) at udvikle antistoffer mod fosforylerings- og acetylerings-sites på PDH regulatorerne og mod acetylerings-sites på PDH-E1alfa, 2) at undersøge om arbejde og faste regulerer disse fosforylerings- og acetyleringssites i human skeletmuskulatur, 3) at undersøge om ænding af disse sites har betydning for muskelcellers PDH-regulering og substratforbrænding, 4) at undersøge om et enkelt arbejde regulerer, hvor i cellen PDH regulatoren, PDP1,lokaliseres, 5) ved brug af PDK4 knockout (KO) mus at undersøge betydningen af PDK4 for arbejds- og faste-induceret PDH regulering i skeletmuskulatur og 6) ved brug af PDK4 KO mus at undersøge, om PDK4 bidrager til PDH-kompleks-deriveret udsendelse af reaktive iltradikaler. Det forventes, at projektet vil levere ny indsigt i regulering af muskelcellers metaboliske fleksibilitet.

Automatiseret læring (machine learning) vinder udbredelse til løsning af mange praktiske problemer. Metoderne fokuserer på at lære fra større mængder kendt data og derudfra foreslå god respons til nye lignende problemstillinger. Man kan opnå gode resultater i almindeligt forekommende situationer, men det er også et kendt problem, at det kan gå helt galt på afvigende data. Omvendt forholder det sig med klassisk analyse indenfor såkaldte online algoritmer. Her er fokus på absolutte garantier for kvaliteten af respons, hvilket er vigtigt ifm. planlægning og sikkerhed, men det nødvendiggør også fokus på afvigende, ikke ofte forekommende situationer. Med garantier som ens algoritmiske designmål kommer der mindre fokus på de mest frekvente situationer. I dette projekt vil vi kombinere automatiseret læring og online algoritmer. Vi vil designe online algoritmer, der kan bruge automatiseret læring som en lukket delkomponent. Komponenten vil fungere som en slags rådgiver, der ofte lyttes til, men ikke ukritisk, da vi netop ønsker minimumsgarantier fra det samlede system. Online-algoritme-gruppen på SDU er førende indenfor online algoritmer og specielt indenfor kvalitetsmål, herunder advice-kompleksitet, som også er komponentbaseret. Vi har derfor et enestående udgangspunkt for det foreslåede arbejde. De konkrete problemstillinger, der arbejdes med, fokuserer på resource-optimering, og algoritmiske forbedringer leder derfor til mindre materialespild, forurening eller energiforbrug.

Er der orden i kaos? Molekyler er al tings fundamentale byggesten. I faste materialer er disse byggesten ofte stablet oven på – og ved siden af – hinanden i en stabil struktur; ligesom mursten stables, når man bygger et hus. Denne type materialer kaldes krystallinske, fordi molekylerne er arrangeret i et krystalgitter; som i f.eks. iskrystaller eller diamanter. Det faste materiales egenskaber er hovedsageligt bestemt af kræfterne mellem molekylerne, svarende til mørtlen mellem murstenene. Der findes dog også en anden type fast materiale, hvor molekylerne befinder sig i en kaotisk, tilfældig orden. Denne type faste materialer kaldes amorfe materialer, og et berømt eksempel er vinduesglas. Det har vist sig, at samme forbindelse kan have forskellige amorfe former. Dette fænomen kaldes polyamorfisme. Fænomenet kan måske skyldes en tilbageblivende orden på lille skala (f.eks. mellem kun nogle få molekyler), hvorimod den overordnede orden forbliver tilfældig. Dette fænomen giver nogle meget fascinerende muligheder for såvel grundlæggende som anvendt videnskab. For eksempel vil forskellige amorfe former af et lægemiddel muligvis vekselvirke forskelligt med menneskekroppen, og derved give mulighed for nye terapeutiske strategier. Målet med dette projekt er at undersøge disse såkaldte polyamorfer, for at svare på hvordan de formes, og om vi er i stand til at anvende dem, for eksempel i lægemiddel-udvikling.

Kemiske reaktioner spiller en helt central rolle i kemi og biologi. Traditionelt er udfaldet af sådanne reaktioner blevet påvirket ved anvendelse af klassiske teknikker som opvarmning eller bestråling med lys (fotokemi). I dette projekt vil vi undersøge, hvorledes man kan styre udfaldet af kemiske reaktioner vha. kvanteteknologi, dvs. en teknik som udnytter kvantemekanikkens love for atomer og molekyler. Et centralt koncept i kvanteteknologi er såkaldt kvante-interferens. Kvante-interferens i molekyler kan kontrolleres vha. fase-kohærent laserlys, og målet er, at dette kan lede til højere udbytter/selektivitet sammenlignet med traditionel fotokemi. Ved hjælp af kvantemekanisk teori og beregninger undersøger vi, i samarbejde med en eksperimentel gruppe, fotoisomeriserings-processer, specielt ”foto-switch” molekyler, dvs. molekyler som kan skifte mellem stabile konformationer (fx trans- og cis-former) ved anvendelse af lys. ”Foto-switch” molekyler har fx mulige anvendelser i nanoteknologi og fotofarmakologi. Optimerede udbytter/selektivitet af disse processer har således stort potentiale.

Kvantegasser og –væsker spiller i dag en væsentlig rolle i både medicinske og industrille anvendelser. For eksempel er både de superledende magneter og den helium de nedkøles med i hospitalernes MRI-skannere eksempler på kvantevæsker. Forståelse af disse mangelegeme-systemers makroskopiske egenskaber er ofte begrænset til svage vekselvirkninger mellem partiklerne. Her kan deres indbyrdes vekselvirkning gennem kollisioner behandles som et gennemsnit af vekselvirkningen med alle partiklerne. Lee, Huang og Yang fandt i 1957 den første korrektion til denne tilgang der skyldes kvantefluktuationer, men kun for nyligt er det blevet muligt at observere disse højere-ordens effekter i ultrakolde atomare gasser. Vi foreslår en nyskabende tilgang til at studere disse kvantefluktuationer. Ved at danne Bose-Einstein-kondensater med atomer i to forskellige tilstande kan vi justere deres indbyrdes vekselvirkninger. Derved kan vi danne et kondensat, hvor den gennemsnitlige påvirkning af en partikel fra kollisioner med de omgivende atomer udslukkes. En sådan gas er fuldstændig domineret af kvantefluktuationerne som vi dermed opnår en unik mulighed for at studere. Det kan potentielt føre til en ny klasse af kvantesimulatorer der kan anvendes til at studere den kvantemekaniske opførsel af andre svært tilgængelige systemer.

Projektet omhandler matematisk definerede rum med særlige geometriske egenskaber. Formålet er at undersøge de analytiske egenskaber af et rum som er symmetrisk overfor en gruppe af rumlige transformationer. Som eksempel kan nævnes overfladen af en kugle. Kugleoverfladen har de samme geometriske egenskaber i alle dens punkter, da den er rotationssymmetrisk. I projektet studeres i en generel ramme de analytiske egenskaber af geometriske rum, der har visse strukturer tilfælles med kugleoverfladen. Det drejer sig om funktionsteori for disse rum, herunder navnlig at opbygge en teori for harmonisk analyse. Harmonisk analyse består i at udføre en form for frekvensanalyse af funktionerne på rummet. I tilfældet med kugleoverfladen er det en velkendt metode som bygger på systemet af kuglefunktioner (spherical harmonics). Disse er udbredt anvendt feks indenfor atomfysik, geofysik og datalogi, og deres væsentlige egenskaber er afgjort ud fra deres opførsel i forbindelse med kugleoverfladens symmetrier, altså gruppen af rotationer. I projektets ramme erstattes kuglefladen og rotationsgruppen med mere generelle objekter. Det betyder at frekvensanalysen kan give anledning til både et diskret og et kontinuert spektrum. Det primære mål med projektet er at give en generel beskrivelse af det diskrete spektrum. Kendskab til visse egenskaber ved det diskrete spektrum viser sig at være en nødvendig forudsætning for at give en fuldstændig beskrivelse også af det kontinuerte spektrum.

Proteiner, som består af aminosyrekæder, er livsvigtige for alle celler. Celler indeholder derfor protein-fabrikker, kaldet ribosomer, som laver proteiner efter genetiske opskrifter. I bakterier fragtes aminosyrerne til ribosomet af hjælpe-proteinet EF-Tu. EF-Tu sikrer, at de korrekte aminosyrer udvælges, inden de sammenkædes på ribosomet. Detaljerede strukturstudier af EF-Tu’s rumlige opbygning viser, at EF-Tu består af tre separate enheder, som bevæger sig, når EF-Tu afleverer aminosyrer på ribosomet. Strukturstudier giver imidlertid kun statiske billeder, så vi ved ikke, hvordan EF-Tu kommer fra én struktur til den næste. Denne viden er nødvendig, hvis man vil forstå EF-Tu’s virkemåde. I dette projekt vil vi bruge avanceret fluorescens-mikroskopi til analyse af enkelte EF-Tu-molekylers bevægelse, hvilket gør det muligt at følge de rumlige ændringer, som finder sted i EF-Tu på ribosomet. I biokemiske protein-analyser ser man oftest på flere millioner molekyler ad gangen, og resultatet bliver et gennemsnit af mange protein-molekylers egenskaber. I dette projekt studerer vi i stedet ét EF-Tu-molekyle ad gangen, hvorved vi får værdifulde og præcise oplysninger, som forklarer EF-Tu’s funktion og virkemåde. Projektet foregår i samarbejde med prof. Y. Goldman på Pennsylvania Universitet. Bakteriers protein-fabrik er målet for mange slags antibiotika. Vores resultater kan danne basis for design af nye typer af antibiotika til bekæmpelse af sundhedsfarlige resistente bakterier.

Nye observationer af hvor hurtigt universet ekspanderer udfordrer vores forståelse af universet. ESA’s Planck satellit lavede i 2009-2013 de mest præcise målinger, vi har af den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling, som er et levn fra selve Big Bang. Fra de målinger, kan vi, hvis vi antager at vores model for universet er korrekt, udlede ekspansionsraten af universet i dag (kaldet Hubble konstanten). Vi kan også måle ekspansionsraten af universet i dag direkte ved hjælp af supernova observationer. Problemet er at de to metoder ikke giver det samme resultat. Deraf konkluderer vi at vores model for universet er ukorrekt. Det er det vi kalder Hubble konstant problemet med standardmodellen (Lambda-CDM modellen) for vores univers. I dette projekt foreslår vi en simpel ny løsning til Hubble konstant problemet. Vi foreslår, at hvis der har fundet en første ordens faseovergang sted i det tidlige univers, så kan det forklare forskellen mellem de to typer af målinger. Lige før faseovergangen finder sted, så vil universet have en lille smule mere mørk energi end i dag, som så forsvinder i selve faseovergangen. Dette kan forklare forskellen på den ekspansionsrate vi udleder fra observationer af det tidlige og det sene univers. Faseovergange er dramatiske begivenheder, der også vil lede til gravitationsbølger. Vi vil også beregne spektret af gravitationsbølger i universet, som teorien forudsiger, under antagelse af at det vil kunne bruges til eksperimentelt at verificere teorien.

Antistoffer spiller en central rolle i immunsystemet i kraft af deres genkendelse af antigener fra f.eks. sygdomsfremkaldende organismer og ved at binde til receptor proteiner på overfladen af celler i vores immun system og derved aktivere disse celler. Antistofferne består af to antigen bindende Fab fragmenter forbundet til et såkaldt Fc fragment, som genkender de cellulære receptorer. Projektet vil specifikt studere en bestemt type antistof kaldet IgE, som binder til allergifremkaldende antigener kaldet allergener. Velkendte eksempler på allergener er komponenter af pollen og husstøvmider. Svær allergi behandles klinisk ved at forhindre bindingen af IgE til to receptorer på vores celler. I kraft af projektet vil forskerne identificere nye muligheder for udvikling af nye lægemidler til behandling af sådanne svære allergiske reaktioner. Ved hjæp af strukturbiologi vil forskergruppen på Aarhus Universitet bestemme den atomare struktur af et kompleks mellem IgE og en af de cellulære receptorer, som aktiveres når der dannes antistof-allergen komplekser i vores væv.

Masseuddøen i den geologiske lagserie repræsenterer katastrofale biologiske ændringer, hvor op til 80% af alle arter mistes. Der er basalt set to konkurrerende hypoteser, der kan forklare en sådan voldsom påvirkning af globale økosystemer: nedslag af udenjordisk (extraterrestrisk) materiale og stor-skala vulkanisme. For at teste disse hypoteser vil vi undersøge platinumgruppe- grundstofferne (Ru, Rh, Pd, Os, Ir and Pt) i sedimentære bjergarter, der repræsenterer intervaller med masseuddøen, og samtidige vulkanske provinser. Grunden er, at forholdet mellem platingruppe- grundstoffer (f.eks. Pt/Ir) i sedimentære bjergarter kan bruges til at skelne mellem udenjordiske og vulkanske kilder. Vi vil også undersøge kviksølv- og nikkel-anomalier i de samme sedimentære bjergarter. Kombinationen af data for disse grundstoffer giver os mulighed for (i) at etablere en direkte korrelation med isotopdata og mikropaleontologisk data der afspejler ændringer i paleoklima af marine and jordiske økosystemer, og (ii) en metode til kritisk at vurdere opkoncentrationen af disse metaller i kulstofrige lag og sekundær mobilisering under diagenese af sedimenterne. Disse studier giver os mulighed for, med nye briller, at diskutere årsagssammenhængen for masseuddøen i den geologiske lagserie.

Social adfærd er udbredt i dyreriget, og sociale grupper er kendetegnet ved arbejdsdeling, hvor nogle individer står for reproduktionen, mens andre specialiserer sig i at passe afkommet eller indsamle mad. Evolution af social adfærd sker fra solitær adfærd, hvilket betyder at der sker et skifte fra at individet kan varetage alle opgaver i en solitær art, til at individer i en social gruppe udvikler adfærdsspecialisering. Det videnskabelige spørgsmål i dette projekt er, hvilke molekylære mekanismer der styrer dette skifte i adfærd (også kaldet fænotype). Hver fænotype forventes at være godt tilpasset, derfor skal der en væsentlig molekylær forandring til at forårsage springet fra én social adfærdstype til en anden. Der findes to hypoteser: 1) der kan ske ændringer i gener, der koder for proteiner, som derefter resulterer i en ny fænotype, eller 2) der kan ske ændringer i genekspression, for eksempel hvor mange kopier af et protein et gen udtrykker, der kan generere en ny fænotype. Jeg undersøger disse hypoteser i edderkopper, ved at sammenligne variation i DNA der koder for gener, og variation i genekspression imellem flere beslægtede arter, der har forskellig social fænotype. Resultaterne vil give ny viden og forståelse af hvordan nye fænotyper opstår.

I dette projekt skal narhvalens lange stødtand dokumentere miljømæssige forandringer i Grønland. Narhvalen er én af tre hvalarter, der lever året rundt i Arktis. Den har i venstre overkæbe en snoet stødtand som kan blive op til 3 m lang. Tanden bygges op af lag, hvor hvert lag repræsenterer ét år. Narhvaler kan nå en alder på 115 år og stødtanden gemmer således på en masse materiale om hvalens livshistorie og de miljømæssige forandringer hvalen har gennemlevet. Til brug for dette projekt er der indkøbt 20 stødtænder fra fangsten i Grønland. Ambitionen er at gennemføre grundstofanalyser af tænderne med X-ray fluorescens spektrometri. Disse scanninger kan registrere grundstofkoncentrationen i hvert lag gennem hvalens liv og dette kan bruges til at rekonstruere klimatiske begivenheder samt til undersøgelse af forurening i havet. Hypotesen er at de miljømæssige forandringer i Grønland, som er et resultat af klimaændringer, er lagret i narhvalernes tænder, som således fungerer som et unikt ’klimaarkiv' fra et dyr som livet igennem opholder sig midt i de områder der er allermest påvirket af klimaændringer. Ydermere kan hormonanalyser af tandlagene belyse hvalens reproduktive historie og isotopanalyser kan påvise ændringer i fødevalg. For tænder fra før 1960 kan C14 signalet fra atmosfæriske atomprøvesprængninger bestemmes og endelig skal to tænder undersøges for spor efter plutonium fra et B-52 bombefly, der styrtede ned nær Thule Air Base.

Maskinlæring (ML) har i løbet af de sidste år ledt til bemærkelsesværdige resultater - fra at slå verdensmestrene i skak og Go, til fuldautomatisk maskinoversættelse og førerløse biler. Én af de ting, der stadig adskiller kunstig intelligens og menneskelig højereordens kognition, er evnen til at udnytte tidligere tilegnede egenskaber, når man står over for nye opgaver. En evne, der giver mennesker mulighed for hurtigt at tilpasse sig nye situationer og tilegne sig nye egenskaber med meget lidt supervision. Maskinlæringsmodeller har tit svært ved at generalisere på tværs af den slags opgaver, blandt andet fordi de fleste maskinlæringsalgoritmer er baseret på antagelsen om, at relevant, fremtidig data kommer fra samme distribution som det data, der blev anvendt til at træne modellerne. I projektet her tackles denne udfordringen indenfor rammerne af "livslang maskinlæring” (LML) og ved hjælp af analyseværktøjer fra online læring. LML er et læringsparadigme, der kombinerer multi-task og transfer-læring; idéen er, at vi overfor en ny data-distribution kan udnytte synergier med data, vi tidligere har set, også selvom det adskiller sig fra det nye data. I stedet for at lære én model per distribution, lærer vi en ny model for flere forskellige distributioner samtidig. Online læring giver værktøjer til teoretisk analyse af sådan en interaktiv læringssituation og tillader endda behandling af såkaldte “adversarial” data-distributioner.

Rho GTPaser er molekyler, der bedst er kendt for deres regulering af aktin cytoskelettet, men de påvirker også cellevækst, DNA-reparation og genekspression. Meget nylige resultater viser, at aktinpolymerisation i kernen er involveret i DNA-reparation, og at Rho GTPase-effektorer er afgørende regulatorer for DNA-reparation og epigenetisk kontrol af genekspression. Baseret på disse data antager vi, at Rho GTPaser i cellens kerne er involveret i nukleare processer såsom DNA-reparation og vækstkontrol. For at tackle dette spørgsmål udviklede vi et cellulært system, der for første gang klart kan skelne mellem funktionen af Rho GTPases beliggende i cytoplasmaet eller kernen. Ved hjælp af det har vi allerede bevist den nukleare lokalisering af mindst to udbredte Rho GTPaser. Vi vil nu undersøge, hvilke molekylære mekanismer regulerer nuklear lokalisering af Rho GTPaser, og hvordan nukleare Rho GTPaser kontrollerer DNA-reparation og cellevækst.

Sygdomsfremkaldende bakterier udgør en konstant trussel mod menneskets sundhed, og efterhånden som traditionelle antibiotika svigter bliver infektionssygdomme til stadighed et større problem. Dette projekt ønsker at udforske én af de mekanismer, der sætter bakterier i stand til at overleve antibiotikabehandling. Det viser sig nemlig, at mange bakterier er i stand til at danne giftstoffer mod sig selv og dermed gå i en dvaletilstand, hvor de ikke er så modtagelige for antibiotika. I dette projekt studerer vi en hel ny type af sådanne cellegifte, der er specifik for det cellulære stofskifte i form af stoffet Nikotinamid Adenine Dinucleotid (NAD). Dette stof er centralt for energidannelse i alle celler og ved at nedbryde stoffet kan bakterierne sætte deres energiproduktion i stå og dermed gå i dvale. Metodemæssigt benytter projektet sig af avancerede biokemiske og strukturelle metoder, der giver mulighed for at opnår et detaljeret indblik i den molekylære opbygning af toksinerne. Det forventes at den opnåede viden i fremtiden vil kunne benyttes til at udvikle nye behandlingsmetoder mod svære infektionssygdomme som f.eks. tuberculose.

I den klassiske fysik er vakuum tomt og trist, men i den kvantemekaniske beskrivelse er vakuum spektakulært, fordi selvom det elektromagnetisk felt er nul i gennemsnit, er der fluktuationer omkring nulpunktet. Disse fluktuationer giver anledning til velkendte fænomener, de spiller fx en afgørende rolle i al emission af lys, men det giver også anledning til langt mere opsigtsvækkende effekter. En af de mest besynderlige effekter er Casimir-effekten: Ladningsneutrale objekter tiltrækkes gensidigt på grund af ”trykket” fra vakuumfluktuationer. I dette projekt vil vi bygge på nylige teoretiske gennembrud kombineret med højt udviklet silicium nanoteknologi til at undersøge Casimir-effekten indenfor områder, som ikke hidtil er blevet undersøgt. Vi vil blandt andet udvikle en helt ny målemetode til at bestemme størrelsen af Casimir-kraften, og vi vil bruge Casimir-kraften til at fastholde mekaniske objekter i stabil ligevægt.

mikroRNA er små molekyler der fungerer som afbrydere af udvalgte gener i vores celler. Et enkelt mikroRNA kan regulere over hundrede gener og det er derfor yderst vigtigt at mikroRNAernes produktion er nøje kontrolleret. I løbet af biologiske processer, som fx udvikling fra en type celle til en anden, er der et øget behov for hurtig og præcis regulering af genudtryk og dette kan opnås ved at lave mere eller mindre mikroRNA. mikroRNA bliver lavet gennem en flertrinsproces i cellen hvor lange primære mikroRNA molekyler laves til små funktionelle mikroRNA vha. specifikke proteiner der bestemmer om der skal laves mere eller mindre af det enkelte mikroRNA. Vi har udviklet metoder til at studere denne proces og har identificeret et primært mikroRNA molekyle der skifter funktion i løbet af udvikling af bestemte celletyper, hvilket kan have uforudsete biologiske funktioner. Med dette projekt ønsker vi at kortlægge hvordan skiftet af primært miRNA funktion påvirker de essentielle mekanismer der fører til en korrekt udvikling af de pågældende celletyper og forstå hvor udbredt sådan et skift i molekylær funktion er for korrekt genudtryk.

I mange af vores organer sker der store udsving i pH, det vil sige, ændringer i koncentration af protoner. Det gælder f.eks. maven og bugspytkirtlen under måltider, og det gælder nerveceller under aktivitet i hjernen. Endnu større ændringer i pH ses i visse sygdomme. F.eks. har kræftknuder en meget sur pH, som vides at bidrage til udviklingen af sygdommen. Man ved at vigtige processer i vores celler er reguleret af fysiologisk relevante ændringer i pH i og udenfor cellen, men hvilke mekanismer det involverer, er ikke klart. Et muligt link er negativt ladede fedt-molekyler i cellemembranen: Fordi protoner er positive ladede (H+), vil pH-ændringer ændre fedtmolekylernes ladning, og dette kan påvirke cellens funktion. Endvidere viser vores pilotforsøg at hvis man vænner celler til at leve ved sur pH som i kræftknuder, ændrer de fundamentalt deres fedt-stofskifte. Formålet med dette projekt er at teste den hypotese at pH-inducerede ændringer i de negativt ladede fedt-molekyler ligger til grund for mange af de effekter, pH-ændringer har i celler, og at et surt miljø skaber permanente ændringer i cellers fedtstofskifte, der hjælper dem til at gro og overleve. Projektet vil undersøge: (i) Hvordan pH regulerer pattedyrs-cellers membran-fedtmolekyler og fedtstofskifte; og (ii) Hvordan dette signaleringsnetværk regulerer pH-afhængige processer som cellevækst og overlevelse. Resultaterne vil bidrage til forståelsen af både raske cellers reaktioner på pH, og pHs rolle i sygdomsudvikling.

Mange unge flytter fra landet mod byerne, men vi ved for lidt om de unge, der vælger at blive boende i yderkommuner (populært også kaldet Udkantsdanmark). Mobilitetsforskningen har bidraget med betydelig kvantitativ viden om in- og udmigration fra landområder. Der er dog et presserende behov for kvalitativ viden om, hvorfor unge mænd og især kvinder bliver boende i yderkommuner, og hvordan deres hverdagsliv, lokale tilhørsforhold og fremtidsperspektiver former sig i lyset af en centralisering af uddannelses- og arbejdsudbud. Vi udfylder dette videnshul på baggrund af kvalitative livsforløbsstudier, idet vi tre gange interviewer 40 unge i alderen 17-22-år bosat i yderkommuner, der er kendetegnet ved en høj andel af udsatte unge, lavt uddannelsesniveau, en kønsskæv - og aldrende befolkning. De unge, som vi interviewer, er marginaliseret i forhold til uddannelse og arbejdsmarked, og vi undersøger, hvordan sted og lokalitet på forskellig vis har betydning for, at de frivilligt eller ufrivilligt bliver boende, samt deres fremtidsforestillinger og sociale mobilitet. Vi gør brug af deltagende kvalitative metoder (mobile-probes, mikro-etnografiske ’hverdags’- vandringer etc.), der er særligt egnede til at belyse, de unges perspektiver på tilhørsforhold og mobilitet/immobilitet. Nationale anbefalinger til styrkelse af yderkommunerne udvikles på baggrund af to workshops, hvor unge og lokale aktører diskuterer forskningsresultaterne.

På trods af årtiers forskning i evidensbaseret politik har vi begrænset empirisk viden om hvordan, hvorfor og med hvilke effekter ministerier bruger evidens. En årsag er, at forskellige studier har fokuseret på standarderne for evidens eller på vidensanvendelse, men sjældent forbundet de to empirisk. Den begrænsede viden om effekter af evidensstandarder på beslutningstagning udgør et anseeligt videnshul internationalt og i Danmark. Forskningsprojektet undersøger derfor hvorfor og hvordan evidensstandarder påvirker vidensanvendelse i to danske ministerier. Baseret på modstridende antagelser i tidligere forskning, undersøger vi om henholdsvis højere eller lavere evidensstandarder resulterer i mere vidensanvendelse. Vi tester antagelserne på beskæftigelsesministeriets politik om aktiv beskæftigelse, der sætter høje og eksplicitte kvalitetsstandarder og på børne- og undervisningsministeriets politik om folkeskolen, der sætter lavere og mere inkluderende standarder. Ved at teste antagelserne på grundlag af dokumentanalyse, interviews og surveys over perioden 2017-2022 bidrager forskningsprojektet med ny og vigtig viden om hvorfor, hvordan og med hvilke effekter ministerier lærer af og bruger evidens.

Dette forskningsprojekt bidrager til det større forskningsspørgsmål omkring i hvilket omfang deltagere på de finansielle markeder påvirker realøkonomiske udfald. I særdeleshed er vi interesserede i finansielle analytikere som informerer investorer (såsom investeringsfonde) omkring den nuværende situation samt fremtidige udsigter for virksomheder. Analytikere er informationsmellemled fordi de aflytter og evaluerer børsnoterede virksomheders aktiviteter, skriver anbefalingsrapporter og fastsætter indtjeningsprognoser. Projektet består af to underprojekter, som adresserer følgende forskningsspørgsmål: Først undersøger vi om øget dækning fra finansielle analytikere har indflydelse på virksomhedsstrategier med hensyn til skabelsen af ny forskningsbaseret viden. Involvering i forskningsarbejde kan være en vigtig aktivitet for virksomheder i frembringelsen af højinnovative produkter (for eksempel, nye medicinske lægemidler), men denne aktivitet er også meget risikabel for virksomhederne. Dernæst analyserer vi analytikeres rolle i virksomheders produktmarkedsstrategier og fokuserer specielt på opbyggelse af brand gennem varemærker. Finansielle analytikere kan give virksomhederne incitament til at forfølge en mere aggressiv brandingstrategi, hvilket ultimativt kan have effekt på forbrugeradfærd og konkurrenceintensitet. Empirisk adresserer vi disse forskningsspørgsmål ved hjælp af store datasæt om børsnoterede virksomheder i USA.

Populist leaders always talk about ‘the people’, claiming to be the ones who represent them. The question is: how are those people? And do all populists refer to the same, when they talk about ‘the people’? The key argument of this project is that we must consider ‘the people’ in relation to the space in which they act if we want to understand the difference between populisms. This means that ‘the people’, according to populist politicians and parties, have different characteristics, depending on whether they are from the North or the South, whether they are urban or from the countryside, and whether they are primarily seen as acting, living and working within the national space or as citizens of Europe, for example. The project analyzes these differences through case studies of left- and right-wing political parties in Denmark, Greece, Spain and the UK. The analysis covers speeches, protests, actions and discourses of the parties in offline and online spaces.

Illegalt tilegnede mineraler udgør en voksende milliard dollar-sektor i mange afrikanske lande. Projektet undersøger den politiske økonomi af illegal minedrift, og hvordan udvinding af guld samt fordeling af værdien i samfundet påvirker magtrelationerne og statsdannelse i samfundet på tværs af statslige og ikke-statslige institutioner og aktører. Projektet undersøger særligt hvordan forbundne formelle og uformelle processer påvirker statsmagten og politiske stabilitet. Dette sker ved at statslige og ikke-statslige, offentlige og private aktører: (i) tillader og støtter adgang til arealer af ulovlig minedrift; (ii) legitimerer udvinding og omfordeling af guld fra ulovlige miner, og; (iii) udfordrer og forandrer flere formelle statslige institutioners tilsigtede mål og autoritet. Det overordnede mål er at forklare den rolle en enkelt, vigtig vare spiller i organizationen af politisk og økonomisk magt i Ghana, som er et spirende liberalt afrikansk demokrati, men som også har betydelige og mange politiske udfordringer med illegal guldminedrift som er meget udbredt.

I takt med at produktionssystemer i de seneste tre årtier er blevet globaliserede ses nye former for ulighed og nye vindere og tabere overalt i verdenen. Det blev forventet, at virksomheder, landmænd og medarbejdere i det Globale Syd ville få glæde af at deltage i de globale produktionssystemer i håbet om, at de med tiden ville kunne skabe mere værdi og bedre jobs. Til en vis grænse er dette ikke sket. Uligheden i fordelingen af tilføjet værdi mellem aktører i det Globale Syd og aktører i det Globale Nord består. PIPS vil undersøge hvordan magtfulde virksomheder bruger deres indflydelse på de globale produktionssystemer og hvilken slags og kombination af magt de anvender. For at gøre dette vil PIPS analysere hvorledes fire typer af magt anvendes og kombineres for at fastholde uligheden, og vi vil præsentere nye løsninger til at adressere Nord-Syd ulighed i de globale produktionssystemer for offentlige myndigheder og sociale bevægelser.

Digitaliseringen stormer frem som 4. industrielle revolution med hurtig og gennemgribende forandringer for samfundet som helhed. Den grundlæggende fortælling er, at samfundet bevæger sig hurtigt ikke kun fremad men også opad. Digitalisering af økonomien og væksten af platformarbejde som ny grundfigur – med Uber som højprofileret eksempel - kan dog også ‘disrupte’ vores liv som individer, vores samfundsøkonomi og den måde som vi hidtil har organiseret vores velfærd på. WorkWel tager pulsen på digitaliseringen af markedet og på de implikationer, som det har for arbejdsmarkedet og for social sikring i Europa. Bevæger det hastigt foranderlige arbejdsmarked sig enten opad eller nedad (’Uber’ eller ’Unter’), måske begge veje? WorkWel kaster forskningsmæssigt lys over ”platformitet” som nyt fænomen med mange ansigter og stiller nærgående spørgsmål om hvorvidt platformarbejde ‘disrupter’ den gældende juridiske ramme og om hvorvidt det har en negativ indvirkning på platformarbejdernes sociale beskyttelse. Er ”platformitet-modellen” forenelig med flexicurity modellen? WorkWel stiller skarpt på de grundpiller, som velfærdsstaten nemlig bygger på, arbejdsmarkedet og social sikring. Hvad bliver grundpillernes indbyrdes forhold inden for rammerne af en digital revolution på arbejdsmarkedet, som vil fortsætte. WorkWel bidrager til innovativ juridisk forskning på international plan med afsæt i Danmark, et land med digital førertrøje på og med international ry for sin flexicurity model.

Den smitsomme Corona-virus har store negative konsekvenser for sundhed og økonomi. Samtidig baner krisesituationen vejen for innovation og forandring. Det gælder i særdeleshed universitetssektoren, som for en stund er omdannet til eksperimentarium udi digital transformation, hvor undervisningsaktiviteter er blevet 100% digitale. Covid-19-situationen udgør således en ”ekstrem case” i forhold til at belyse og forstå digital transformation i praksis. Den konkrete case udgøres af Aalborg Universitets Samfundsvidenskabelige Fakultet (SAMF), som er blevet totalt digitaliseret i kølvandet på Covid-19-situationen og den fysiske nedlukning af universitet. Denne kontekst giver en unik mulighed for at studere digitale transformation af undervisningen i realtid, men også for at følge op på de langsigtede virkninger af transformationen. Studiet bygger på kvantitative og kvalitative metoder og dækker både Covid-19-perioden og en opfølgende undersøgelse ét år efter. Projektet bidrager med ny viden til litteraturen om ”accelereret digital transformation” i krisesituationer og vil skabe et solidt grundlag for den fortsatte diskurs omkring digitalisering af undervisningspraksis.

Betragt en professionel investor, der ejer en portefølje af aktier. Investoren kan før eller siden stille sig følgende spørgsmål: Givet at porteføljens værdi steg i går, kan jeg så forvente, at porteføljen leverer et positivt afkast i dag? Hvilke faktorer driver risikoen på min portefølje, og hvordan kan jeg undersøge, hvilke af faktorerne der er mest vigtige? Hvordan vælger jeg den bedst egnede model til at kvantificere risikoen på min portefølje, og hvor gode er mine risikoestimater? Sådanne spørgsmål er vigtige emner inden for anvendt finansiering. For at kunne besvare spørgsmålene er det væsentligt for investoren at tage højde for to essentielle, veldokumenterede egenskaber for aktier: Graden af udsving i aktiepriser varierer over tid, og det er relativt sandsynligt, at prisen på en aktie kan falde eller stige meget. Teknisk betegnes disse egenskaber som henholdsvis, at aktier har tidsvarierende volatilitet, og at aktieafkast er tunghalede. I mit forskningsprojekt vil jeg udvikle nye forbedrede statistiske metoder, der kan besvare bl.a. ovenstående spørgsmål, mens metoderne på samme tid tager højde for de nævnte egenskaber ved aktieafkast. Jeg forventer, at metoderne bl.a. vil være relevante for banker med henblik på at opnå en forbedret kvantificering og forvaltning af finansielle risici.

Markedet for finansielle produkter med betalingsstrømme afhængende af volatiliteten på et aktieindeks har i de seneste år opnået voksende popularitet, og bliver nu handlet i stor volumen på børser verden over. Modparten i disse volatilitetskontrakter er typisk større banker, som er underlagt strenge krav om risikostyring. Bankerne afdækker risikoen ved positionerne i volatilitet ved at handle finansielle optionskontrakter sammen med aktieindekset selv. Disse positioner indebærer at banken er nødsaget til at sælge aktieindekset massivt efter et fald i aktiemarkedet. På dage hvor markedet falder, estimeres størrelsen på bankernes salg relativt til den samlede handel, at op imod halvdelen af handelen sker som følge af bankernes rebalancering af porteføljer. Vi ønsker at undersøge, hvordan den øgede handel på volatilitet har haft konsekvenser for aktiemarkedet generelt, og især hvordan negative chok i markedet bliver forstærket af bankers afdækning af risiko på volatilitetskontrakter. For regulerende myndigheder er udviklingen bekymrende og potentielt skadelig for finansiel stabilitet. Vi foreslår en måde hvormed de finansielle myndigheder kan regulere bankers volatilitetspositioner. Forskningen indeholder både teoretiske og empiriske bidrag.

Vital Politics undersøger, hvordan hensynet til planter, dyr, og andre former for ikke-menneskeligt liv kan inddrages i begrundelsen af politiske normer for bekæmpelsen af den globale opvarmning. Udgangspunktet er fremkomsten af en ny geologisk epoke—kaldet ”den antropocæne epoke”. "Vital Politics" viser hvordan denne epoke stiller nye krav til de politiske normer for fælles handling, hvilket også har betydning for udviklingen af demokratiske institutioner og sociale fælleskaber. Projektet dækker både filosofiske debatter og mere konkrete tiltag, herunder et rollespil som undersøger, hvordan man kan inddrage planter, dyr, og andet ikke-menneskelig liv som aktiv deltagere i internationale klimaforhandlinger. Ambitionen bag "Vital Politics" er at vise, hvordan sådanne tiltag kan underbygge effektive og langvarige samfundsforandringer.

Angiotensin II (Ang II) er et vigtigt hormon når det kommer til regulering af blodtrykket. For store mængder af kan dog Ang II forårsage hypertension, dvs. abnormalt højt blodtryk, som kan føre til organskade. Udover Ang II, findes der flere forskellige biologiske aktive fragmenter af Ang II. Bemærkelsesværdigt er det, at disse fragmenter har modsatrettede effekter set i forhold til Ang II, dvs. de virker blodtrykssænkende og beskytter organerne. Dette foreslået projekt, vil teste hvorvidt et af disse Ang II fragmenter, kaldet Angiotensin-(1-5) [Ang-(1-5)], som på nuværende tidspunkt er anset for at være inaktivt, i virkeligheden er aktivt og virker beskyttende. I de første forsøg i celler, isolerede arterier samt anæsteserede mus, har vi observeret stor evidens for at Ang-(1-5) virker blodtrykssænkende ved at frigive et molekyle kaldet nitrogenmonooxid. Vi vil i detaljer studere de mekanismer der giver Ang-(1-5) arterieudvidende- og blodtrykssænkende egenskaber samt undersøge hvorvidt denne for nyligt identificeret egenskab ved Ang-(1-5), eller lignende molekyler, i fremtiden kan anvendes som lægemiddel til behandling af hypertension.

Kræft rammer tusinder af danskere, og behandlingsprognoserne er ofte dårlige. I dette projekt, vil vi udvikle nye stoffer, som med høj selektivitet kan dræbe kræftcellerne fremfor de raske celler. Lykkes det, vil det skabe grundlag for udviklingen af ny kemoterapi med færre bivirkninger. Projektet bygger på det rationale, at kræftcellers metabolisme er markant ændret i forhold til raske cellers. Særlige mekanismer i cellernes energiproducerende organeller (mitokondrierne) er reguleret anderledes end i de raske celler, og det er denne (uhensigtsmæssige) mekanisme, der er målet for de nye stoffer. Vi vil således udvikle og optimere nye, biologisk inspirerede substanser, som dræber kræften ved at påvirke dens metabolisme. Med udgangspunkt i tidligere forskningsresultater, vil vi optimere stofferne til at opnå en effekt i celler og ultimativt forsøgsdyr. Det vil foregå ved medicinalkemisk udvikling i laboratoriet, hvor nye stoffer laves syntetisk og testes for effekt imod kræftceller. Parallelt vil der i denne proces indgå optimering af stoffernes evne til at bevæge sig fra blodbanen og ind i tumoren, hvor de skal udvise deres effekt, ved hjælp af såkaldte ’bioisosterer’. Disse egenskaber har stor betydning for doseringen af stoffet, som optimalt set bør holdes så lav som muligt for at undgå bivirkninger. Dette projekt sigter mod den tidlige udvikling af helt nye stoffer, som på sigt kan give lægerne langt flere muligheder at trække på i behandlingen af kræftpatienter.

Ny forskning antyder, at hjernens mikrogliale celler, som er parenkymale makrofager, har langt større betydning end tidligere antaget, for udviklingen af de amyloide plaks og neurofibrillære forandringer, der ses i hjernen hos patienter med Alzheimer’s demens (AD). Dette projekt tager udgangspunkt i observationer af forhøjede niveauer af den lysosomale protease Cathepsin Z (CtsZ) i mikroglia i en musemodel for AD og i lysosomer i mikroglia i vævsnit af hjernebark fra afdøde patienter med AD. Der fokuseres på at afklare hvorvidt CtsZ udtrykt i lysosomer i mikroglia/makrofager påvirker disse cellers evne til at fagocytere, nedbryde og fjerne aggregaterne af amyloid beta (Aβ) peptid og Tau (Tau) protein. Projektet er inddelt i tre delstudier; 1) En karakterisering af lysosomernes indhold af CtsZ, Aβ og Tau i mikroglia, samt af CtsZ og Aβ i de peri-vaskulære makrofager langs hjernens kar. 2) Undersøgelse af betydningen af CtsZ udtrykt i mikroglia/makrofager på udviklingen af aggregaterne af Aβ peptid i transgene mus med inducérbar knock-out af CtsZ i mikroglia/makrofager, og i transgene mus, der behandles med en inhibitor af CtsZ. 3) Desuden undersøges CtsZ’s betydning for optagelsen og nedbrydninged af Aβ og Tau i cellekulturer af mikroglia fra CtsZ knock-out mus og i cellekulturer af mikroglia fra normale mus som behandles med hæmmere af CtsZ. Den tilvejebragte viden vil måske kunne bidrage til udviklingen af nye behandlingsmetoder af personer der har prodromal AD eller AD.

Lupus er en autoimmun sygdom som primært rammer unge kvinder. Sygdommen medfører nedsat livskvalitet, graviditetskomplikationer, uarbejdsdygtighed og forkortet levetid. Behandlingen er fortsat mangelfuld og omfatter primært generel hæmning af immunsystemet med betydelige bivirkninger til følge. Der er gjort adskillige forsøg på at udvikle ny medicin til patienter med Lupus. Der er over de sidste 30 år kun godkendt én ny behandling til Lupus, og den har desværre kun begrænset effekt. Vi mener, at man må nytænke behandlingsstrategien for Lupus. Sygdommen er en kompleks immunsygdom. Derfor kræver det, at man målretter behandlingen mod ikke bare én, men flere centrale mekanismer i sygdommen. Vi vil designe en ny behandling til Lupus der er rettet mod to centrale mekanismer i sygdommen: det medfødte immunforsvar, der genererer inflammation hos patienterne og den del af immunforsvaret, der danner autoimmune antistoffer. Dette projekt kunne danne basis for en helt ny måde at behandle patienter med Lupus.

Knogle er et meget dynamisk organ mht. fornyelse af struktur, hvilket er med til at sikre vævets stand på trods af daglige små, smertefrie frakturer. Osteoblaster bygger knoglevæv ved at deponere og efterfølgende mineralisere kollagen. Osteoblaster stammer, ligesom fedtceller (adipocytter), fra mesenchymale stromale/stam- celler (MSCs) der findes i knoglemarven . Differentiering har længe været tillagt aktiveringen af celletypespecifikke transkriptionsfaktorer (TFs), der til gengæld tænder gener der er vigtige for den endelige celletype. Vi har for nyligt vist at op til 200 TFs, der allerede er aktive i stamcellerne, begrænser fedtcelledifferentieringen til fordel for osteoblastlinjen. TEAD1 er en af disse TFs. TFs binder til specifikke DNA-sekvenser, og mennesker med forskellig knogledensitet har ofte sekvensvariationer der, hvor TEAD1 kan bindes. Jeg vil demonstrere, at når TEAD1 fjernes specifikt i osteoblaster eller adipocytter, påvirker det opbygningen og/eller homøostasen af både knogle- og fedtvæv der udsættes for knogleskader eller overvægt in vivo. Jeg foreslår, at den cellulære aktivitet af TEAD1 i knoglemarven kan være med til at forudsige det osteogene potentiale, og at celler med høj aktivitet forsvinder i patienter med alvorlig osteoporose. Forståelsen af hvordan TEAD1-aktivitet i stamcellerne klargør osteoblastgener til hurtig aktivering, vil være med til at forbedre MSC-baserede regenerative terapier såvel som knoglekvalitet hos osteoporosepatienter.

Vores hjerne er badet i hjernevæske, der med en hastighed på 500 ml om dagen udskilles fra blod til hjerne over et særligt cellelag, kaldet plexus choroideus, beliggende i hjernens væskefyldte hulrum. Selvom vi længe har kendt til denne proces, forbliver de molekylære mekanismer og de drivkræfter, der forestår væsketransporten, uopklarede. Dette vidensgap forhindrer målrettet farmakologisk behandling af sygdomme, der medfører øget intrakranielt tryk. Vi tilsigter at bestemme bidraget fra konventionel osmotisk vandtransport versus det nyligt etablerede ’cotransport af vand’ til hjernevæskeproduktion. Dette mål opnås ved in vivo bestemmelse af hjernevæskesekretion i rotter som en funktion af ventrikulær osmolaritet og efter viral nedjustering af en vandkanal udtrykt i dette væv. Sammenholdt med computermodulering, forudser vi, at en vellykket færdiggørelse af projektet vil afsløre det kvantitative bidrag fra de forskellige transportprocesser i dette specialiserede væv til hjernevæskedynamikken.

Allergiske sygdomme inddeles i fire typer på basis af de bagvedliggende immunologisk mekanismer. Type I allergiske reaktioner er medieret af IgE og udløses inden for minutter. I modsætning kaldes type IV allergier, som er T celle medierede, langsomme/forsinkede reaktioner, fordi de i kliniske tests først ses 2-4 dage efter kontakt med allergenet. Den hyppigste type IV allergi er kontaktallergi, hvor man ved kontakt med et allergen udvikler eksem, som kan være stærkt invaliderende med rødme, kløe, hævelse og blæredannelse. På trods af at kontaktallergi er en type IV allergi, oplever mange patienter kraftige symptomer allerede inden for ½ time efter kontakt med allergenet. Mekanismen bag denne hurtige reaktion er ukendt, men det er foreslået at den skyldes allergen-specifikke IgE antistoffer og altså skulle være en type I reaktion. Vi har dog præliminære data, der peger på at den hurtige reaktion mod kontaktallergener er medieret af T celler, som findes i huden efter tidligere kontakt med allergenet. I dette projekt ønsker vi at bestemme de immunologiske mekanismer, der forårsager den hurtige reaktion mod kontaktallergener. Hvis vi finder at tilstedeværelsen af hukommelses T celler i huden medierer den hurtige, kraftige reaktion mod kontaktallergener vil det ændre vores forståelse af type IV allergiske reaktioner. Denne nye viden vil føre til en ændring i forståelsen og klassifikationen af allergiske sygdomme samt åbne for udvikling af ny behandling af kontaktallergi.

Overvægt og tilhørende følgesygdomme er et stadigt stigende problem i den vestlige verden og en betydelig udgift for samfundet. Selvom operationer (f.eks. gastric bypass) har en særdeles god effekt på varigt vægttab, er proceduren ganske invasiv med en række bivirkninger til følge. Der er derfor et betydeligt behov for at udvikle farmakologiske tiltag, der kan inducere vægttab og modvirke overvægt. En lovende kandidat på området er det relativt ukendte hormon growth differentiation factor 15 (GDF15). GDF15 giver anledning til vægttab i mus, rotter og aber, når det indgives farmakologisk. Interessen blev yderligere skærpet, da en række store firmaer offentliggjorde fundet af GDF15s receptor - GFRAL (f.eks. Hsu et al., 2017; Mullican et al., 2017). Men der er endnu ingen der har beskrevet de mekanismer, hvormed GDF15 kan modulere energistofskiftet og inducere et vægttab. I indeværende projekt vil vi afdække disse mekanismer. Det overordnede mål med projektet er at kortlægge de fysiologiske og farmakologiske egenskaber der ligger til grund for GDF15s indvirkning på energistofskiftet.

Kræft er en genetisk sygdom, der skyldes ændringer i genomet, som medfører ukontrolleret celle-vækst. Genomet i en kræft-celle er ofte meget ændret og kan derfor afvige voldsomt fra genomet i en normal celle. For at forstå hvordan en mutation kan forårsage kræft, er det afgørende at vide hvor i genomet mutationen er, og hvilke gener den påvirker. Genom-sekventering af kræft-celler kan identificere, hvis der er en mutation men ikke nødvendigvis hvor i genomet den er, da kræft-genomer kan se helt anderledes ud. Dette er afgørende for at forstå effekten af mutationen, for eksempel om den påvirker et kræft-gen, og dermed hvordan mutationen forårsager kræft. Vi har udviklet en helt ny metode, der kan rekonstruere hvordan et kræft-genom rent faktisk er sat sammen inde i cellen. Dette vil vi benytte til at kortlægge og forstå kræft-mutationer og vi vil fokusere på medulloblastom, den hyppigste og mest aggressive hjernekræft blandt børn. Vi forventer at vores nye metode kan give helt ny indsigt i mutationers effekt og forhåbenligt bane vejen for ny og forbedret behandling.

Vi tænker tit på overlevelse som evnen til hurtigt at tilpasse os konkrete situationer eller trusler, men rent faktisk spiller søvn en lige så livsvigtig rolle. Vores hjerne styrer disse to yderligtgående funktioner, men hvorledes overgangen imellem dem foregår, forstår vi ganske lidt af. Forskning har vist, at en helt speciel celle i hjernen, astrocytten, muligvis er involveret i at registrere, hvilken tilstand vores hjerne befinder sig i. Astrocytter reagerer på tilstedeværelsen af stoffet, noradrenalin, som frigives fra en lille kerne i hjernen kaldet locus coeruleus, når vi er særligt vågne og opmærksomme. Derfor menes det, at astrocytter medierer nogle af de processer, der kræves for at holde hjernen aktiv. Som noget helt nyt har vi data, der viser at astrocytter nedsætter deres følsomhed overfor noradrenalin, når vi sover. Dette er interessant, da locus coeruleus faktisk er regelmæssigt aktiv under søvn. Vi tror at denne brudte forbindelse er nødvendig for at forhindre hjernen i at vågne og dermed fører til, at vi sover bedre og længere. Potentielt kan dette projekt fundamentalt ændre vores opfattelse af, hvordan hjernen regulerer overgangen mellem søvn og vågen tilstand. Søvnforstyrrelser er til stor gene for mange mennesker og kan føre til nedsat kognitiv evne, samt øge risikoen for stress og depression. Hvis astrocytter er vigtig for styring af søvn, kan vi muligvis på sigt bruge dem til at udvikle nye typer medicin til behandling af søvnforstyrrelser.

Sygdom i senevæv er den 3. hyppigste årsag til smerter i bevægelsesapparatet og de nuværende behandlingsregimer er sub-optimale. I et netop afsluttet studie (støttet af FSS i 2017) er det påvist, at seneoverbelastning (tendinopati) patogenese skyldes en ændret vævs-homeostase med væskeakkumulation og tidlig inflammation, snarere end den traditionelle opfattelse af at tendinopati er et resultat af en partiel seneruptur med insufficient heling. Vore fund giver grundlag for udvikling af optimal tidlig diagnose og behandling af tendinopati ved en undersøgelse af 1) de morfologiske og vævs-osmotiske ændringer i senevævet ved brug af kraftfulde ny-udviklede magnetiske billeddannelser i tidlig og mere kronisk tendinopati og i raske individer, 2) vigtigheden af specifikke bindevævsproteiner for udvikling af tendinopati i ny dyremodel hvor protein-udtrykket er ændret, og 3) effekten bag meget tidlig kortvarig hæmning af den inflammatoriske proces hos patienter med tendinopati. Studiet vil give indsigt i tidlig (og ikke-invasiv) diagnostik og behandling af tendinopati i den tidlige fase i relation til idræts-, fritids- eller arbejdsaktiviteter.

På verdensplan er mere end 70 millioner mennesker kronisk inficerede med hepatitis C virus (HCV), og HCV-inducerede leversygdomme forårsager årligt omkring 400.000 dødsfald. Der er endnu ingen forebyggende vaccine mod HCV, men en vaccine der inducerer et optimalt immunsvar vil potentielt kunne forhindre de omkring to millioner nye infektioner, der forekommer hvert år. I de fleste antivirale vacciner er antigenerne i vaccinen hele viruspartikler, og vi har derfor udviklet cellekultursystemer til at producere HCV viruspartikler. For at en HCV vaccine beskytter bedst muligt mod akut og kronisk infektion, skal det inducerede immunrespons være effektivt mod de mange forskellige HCV-varianter. Det er endnu ikke klart hvilke HCV-varianter, der vil være mest egnede som vaccineantigener. Vi vil udvikle HCV-varianter med overfladekarakteristika, der findes i HCV i patienter, til at kunne produceres effektivt i cellekultursystemer. Vi vil også udvikle modificerede virusser ved at ændre virussens overflade så forsvarsmekanismer, der normalt beskytter virussen mod neutraliserende antistoffer fra immunsystemet under infektion, sættes ud af funktion. I projektet vil vi vaccinere mus med de udviklede virusser og analysere de reaktioner, musenes immunsystem mobiliserer mod forskellige HCV-varianter. Det er formålet med studierne at klarlægge karakteristika ved HCV, der er nødvendige for at generere et effektivt immunrespons imod virussen, da dette er vigtigt for målrettet vaccinedesign.

CRISPR/Cas er en teknologi til at redigere i den genetiske kode inde i kroppens celler. Vi har tidligere vist, at man kan benytte teknologien til at rette genetiske fejl i blodets stamceller. I dette projekt vil vi omdanne genredigerede blodstamceller til en type immunceller, der hedder plasmacytoide dendritceller. Disse immunceller har unikke egenskaber og et stort potentiale til at bekæmpe bl.a. kræft. Med nuværende teknikker vil man dog skulle lave en dyr individualiseret behandling til hver enkelt patient, dvs. fra hver patient høste stamceller, genredigere cellerne og derefter omdanne dem til immunceller. Celler fra en fremmed rask donor vil i langt de fleste tilfælde blive afstødt af patienten. Vi ønsker med genredigering at fjerne de molekyler, der gør, at disse celler bliver genkendt som fremmede. Vi vil muliggøre, at man fra en enkelt rask donor kan danne milliarder af immunceller, som kan benyttes til behandling af flere tusinde kræftpatienter. Vi vil ydermere benytte CRISPR/Cas-teknikken til at lave genetiske optimeringer af immuncellerne. Projektet har dermed potentiale til at skabe en ny og effektiv immunterapi mod kræft.

Kvinder udvikler depressioner dobbbelt så ofte som mænd. Vi ved ikke hvorfor, men kønshormonfølsomhed kan spille en rolle. Det er vist i registerstudier, at kvinder der anvender hormonel prævention som p-piller har en øget risiko for depression. Vores gruppe har, baseret på vores database over hjerneskan, mistanke om, at hjernens kemiske kommunikationssystem, serotoninsystemet, adskiller sig markant mellem kvinder der bruger, og ikke bruger, p-piller. Serotoninsystemet anses for at være helt centralt ved depression. Vores databasefund stiller derfor væsentlige spørgsmål, som vi kan afgøre i dette projekt: (1) Ombygger p-piller den serotonerge hjernebiologi?, (2) Hvis ja, hvor reversibelt er det?. Vi vil skanne 20 raske kvinder der aldrig har taget p-piller før. Vi skanner dem 3 gange, dels før de starter, dels 3 måneder efter opstart og herefter igen efter 3 måneders pause, samtidig følger vi deres psykiske helbred. I en registerbaseret del af projektet vil vi kortlægge om kvinder der reagerer med depression på p-piller også er følsomme for andre store ændringer i kønshormonmiljø nemlig graviditet og efterfødselsforløb og om p-pillebrug har betydning for behandlingsrespons ved antidepressiv medicin. Projektet kan skabe vigtige erkendelser af hvordan ændringer i kønshormonmiljø kan provokere depressioner hos visse kvinder og ideelt set føre til nye forebyggelses- og behandlingsmuligheder. Derfor har projektet et enormt potentiale for at beskytte mentalt helbred i fremtiden.

Celler deler sig konstant og det er vigtigt at arvematerialet i form af kromosomer fordeles korrekt til de nye celler. Fejl i dette giver ophav til aneuploidi som bidrager til dannelsen af kræft og forårsager aborter. Vi har en begrænset forståelse af de mekanismer, der beskytter celler mod aneuploidi, hvilket hindrer vores muligheder for at behandle det. Dette projekt vil belyse hvordan et specifikt protein, Bub1, styrer centrale mekanismer der beskytter mod aneuploidi. Vi ved fra tidligere arbejde at Bub1 er essentiel for dette og spiller en central rolle i regulering af såkaldte fosforyleringer som styrer kromosomdeling. Præcist hvilke fosforyleringer, der er reguleret af Bub1 og hvordan dette er kontrolleret er stadig uklart. I dette projekt vil vi benytte os af en ny metode vi har udviklet til at belyse netop dette. Metoden tillader os at se på funktionen af Bub1 i celler og kombinere det med masse spektrometri og mikroskopi hvor vi følger kromosomerne under celledeling. Ved at kombinere disse teknikker same biokemiske analyser vil vi få et indblik i hvordan Bub1 styrer kromosomdeling og beskytter mod aneuploidi. På sigt kan disse resultater potentielt forbedre vores muligheder for at diagnosticere og behandle sygdomme forårsaget af aneuploidi.

Op mod 60.000 mennesker har kronisk tarmbetændelse i Danmark. Kronisk tarmbetændelse rammer mennesker i alle aldre, men hyppigheden er stærkest stigende blandt børn og teenagere, og har svære konsekvenser for at gennemføre en uddannelse og etablere en familie. Der fndes nye effektive behandlinger, og mange flere er undervejs, men kun ca 30-40 % har gavn af medicinen i dag. I dag starter alle patienter med samme medicin da det ikke er muligt at forudse hvilke patienterne der har gavn af hvilken medicin. Formålet med PREDI projektet er at finde biomarkører der kan bruges i klinikken til at udvælge den bedste behandling til den enkelte patient. Vi vil udføre multi-omics (enkelt-celle transcriptomics, proteomics, post-translational modifications(PTM)-omics, metabolomics) analyser på tarmbiopsier fra patienter med kronisk tarmbetændelse før og efter opstart af biologisk behandling (behandlingskohorten). Data analyseres ved hjælp af avanceret bioinformatik med henblik på at identificere biomarkører der ser lovende ud med hensyn til at kunne forudsige behandlingsrespons. Vi vil evaluere udvalgte lovende biomarkører på blod i den danske behandlingskohorte, og biomarkører, der passerer dette trin, vil blive evalueret yderligere i internationale behandlingskohorter. Endelig vil vi integrere resultaterne i en model, der skal evalueres og optimeres i fremtidige kliniske studier med henblik på senere brug i klinisk praksis.

Formål: At udvikle en model som forudsige risikoen for at udvikle den sjældne autoimmune sygdom systemisk lupus erythematosus (SLE) baseret på genetiske markører, miljøfaktorer og immunologiske forandringer. Baggrund: SLE er en sjælden autoimmun sygdom, der hovedsageligt forekommer hos kvinder i den fødedygtige alder med symptomer fra hele kroppen. Vi mangler redskaber til tidligt at kunne påvise SLE og dens følgesygdomme, herunder hjertekarsygdom. Sen diagnostik medfører øget risiko for varig organskade og død. Metode: Undersøgelsen baserer sig på data fra 1.000 danske SLE-patienter og 10.000 bloddonorer indhentet i et etableret dansk landsdækkende samarbejde. Deltagerne undersøges ved hjælp af genetiske analyser, spørgeskemaer om miljøpåvirkninger og data fra centrale registre. Vi undersøger også SLE-patienternes blodlegemer for tegn på immunaktivering. Anvendelse og relevans: Undersøgelsen fund vil lægge grund for udvikling af en ny og ikke tidligere anvendt metode for tidligt at udpege personer som er i særlig risiko for at udvikle SLE og følgesygdomme, hvilket forhåbentligt kan muliggøre en tidligere og optimeret behandling af SLE-patienter.

Det tager omkring et halvt år for et menneskeligt æg at blive modnet i æggestokken og frigivet til æggelederen således at befrugtning og graviditet kan begynde. Denne proces er kompleks og under indflydelse af en række hormoner og vækstfaktorer i kroppen. Udviklingen er tillige selektiv således at kun et af 1000 ægblærer når at blive frigivet ved ægløsningen, hvorimod resten går til grunde under væksten. Vi ved nu, at mange af de ægblærer der går til grunde indeholder æg som har et fuldt udviklingspotentiale, men som mangler den rette hormonelle påvirkning. Kan de hormonelle faktorer der styrer modningen af æggene i laboratoriet (såkaldt in vitro maturation), så de kan understøtte en videre udvikling, vil det blive muligt at anvende ægblærer fra langt tidligere stadier i udviklingen, hvor de er tilstede i stort antal, og på den måde undgå at skulle stimulere infertile kvinder med overordnede kønshormoner. Selvom æg fra husdyr let modner i laboratoriet, er det meget vanskeligt med æg fra kvinder. I vores arbejde med fertilitets bevarelse, hvor vi nedfryser æggestoksvæv forud for en cancerbehandling således at behandlingen ikke ødelægger æggene, har vi identificeret en række vigtige hormoner og vækstfaktorer, der er aktive i ægblærer i kvinder i forbindelse med modning af æg, som vi ønsker at teste på umodne menneske æg for at kunne forbedre og billiggøre behandlingen af ufrivillig barnløse par og forbedre chancerne for at kvinder med cancersygdom sidenhen kan blive gravide.

Det store gennembrud for cancer immunterapi kom først, da man forstod, at immunsuppression er en helt afgørende faktor for cancerudvikling. Immun-checkpoint inhibitorer er blandt de lægemidler, der har opnået mest opmærksomhed og anerkendelse inden for kræftbehandling og stormer frem som 1. linje kræftbehandling i flere solide cancer. Det er antistoffer, som blokerer især proteinet PD1 på T-celler, og derved blokerer de hæmmende signaler fra tumormikromiljøet til immunsystemets T-celler. Imidlertid er det stadig langt størstedelen af patienter, som ikke responderer på behandling med immun-checkpoint inhibitorer. Her spiller TGF-beta producerende celler en helt afgørende rolle. Ved at kombinere vaccination imod TGF-beta med checkpoint blokade er det derfor meget sandsynligt at en langt større del af kræftpatienter vil have gavn af denne form for immunterapi. Desuden forventer vi ikke, at vi vil øge bivirkningerne ved behandlingerne væsentligt, da vi indtil nu ikke har set alvorlige bivirkninger, når vi vaccinerer imod tumormikromiljøet. Dette står i stor kontrast til andre immunterapeutiske kombinationsbehandlinger, som desværre har givet os meget store toksicitets problemer. Da vi på CCIT-dk igennem de sidste 10 år har opbygget en helt unik evne til at flytte præ-kliniske projekter til kliniske forsøg, forventer vi, som beskrevet her, allerede at kunne starte det første fase I forsøg som en del af dette projekt.

De gamle grækere troede på, at leveren var tæt forbundet med både sjælen og nydelse. I overensstemmelse med grækernes ide har vi ved hjælp af en kombination af genetik hos mennesker og mus identificeret leveren som hormonel hæmmer af sukkertrang. Vi forsøger at fastlægge, hvordan dette anti-sukker hormon (FGF21) fra leveren undertrykker sukker- og alkoholtrang i hjernen. Dette kan føre til ny forståelse for cellulære eller molekylære mekanismer bag tvangsoverspisning og alkoholisme. Derudover forsøger vi at demonstrere, at det humane rs838133 A-allel, som tidligere er blevet sammenkædet med en stigning i slik og alkohol indtag hos mennesker, giver en reduceret FGF21 sekretion. Vi vil også undersøge forholdet imellem FGF21-genotype og alkoholindtag ved at måle på biomarkører for alkoholindtag i store kohorter af genotypede forsøgspersoner.

Forhøjet blodtryk er den væsentligste årsag til udvikling af kardiovaskulære sygdomme og stroke, som tegner sig for en tredjedel af alle dødsfald. Et højt saltindtag (natrium) er den mest almindelige risikofaktor for forhøjet blodtryk, særligt hvis nyrerne har svært ved at udskille overskydende salt. Selvom vi ved meget om nyrernes funktion, ved vi kun ganske lidt om, hvilken rolle tarmen spiller for reguleringen af saltbalancen og blodtrykket. Et særligt protein, der transporterer salt, sodium-proton-exchanger subtype 3 (NHE3), findes på overfladen af tarmens celler, og denne placering er ideel, hvis proteinet spiller en særlig rolle for saltoptaget i tarmen og for blodtrykket. I dette projekt vil vi anvende en ny musemodel til at undersøge NHE3 i tarmen og dette proteins evne til at kontrollere saltniveau og blodtryk under normale tilstande og i forbindelse med sygdom. Resultaterne vil danne en overordnet ramme for brugen af NHE3-hæmmere til behandling af forhøjet blodtryk og ved en række andre helbredsproblemer.

Formålet er at opnå en bedre forståelse de forskellige roller, som henholdsvis den opløselige og den membran-bundne form af signalstoffet tumor nekrose faktor (TNF) spiller for vores immunsystem ved akutte og kroniske inflammatoriske neurologiske sygdomme. En lav koncentration af TNF i vores hjerne er utrolig vigtig for funktionen af vores nerveceller, herunder for evnen til at lære og huske. Vi ved, at mangel på TNF under udviklingen kan føre til væsentlige ændringer i hjernen, hvilket resulterer i tab af hjernens støtteceller og et øget antal nerveceller. På den anden side ved vi også, at en overproduktion af TNF kan føre til betændelseslignende tilstande i vores hjerner og føre til vævsskade. I den syge hjerne udskilles TNF primært af hjernens egne støtteceller, mikroglia, men også af infiltrerende celler fra blodet. Til trods for, at begge celletyper reagerer hurtigt på betændelsestilstande i hjernen, er kommunikationen mellem disse celler ikke klarlagt i detaljer. Vi ønsker at øge forståelsen af betydningen af opløselig versus membran-bunden TNF signalering i den raske hjerne og mellem hjernens celler, ligesom vi ønsker at forstå, hvordan samspillet mellem hjernens og blodets celler reguleres ved hjernesygdomme. En klarlægning heraf vil hjælpe og med at forstå, hvorfor opløselig TNF synes at være skadeligt, og membran-bunden TNF beskyttende, samt hjælpe os til at forstå, hvordan vi kan designe terapier, der er rettet mod den skadelige del af disse mekanismer.

Når man spørger til, hvorfor danske forbrugere vælger at købe økologiske fødevarer, er forventningen om at dette er et sundere valg én af de vigtigste årsager. Hvis man derimod ser på den eksisterende viden, er der stort set ingen forskning der underbygger at valget af økologisk dyrkede fødevarer leder til lavere risiko for udvikling af sygdom. En af de væsentligste forskelle mellem konventionelt og økologisk dyrkede fødevarer, er brugen af pesticider, og det er velkendt at der sjældnere findes pesticidrester på økologisk dyrkede fødevarer. Der findes forskning der tyder på, at personer der udsættes for meget store mængder af pesticider i deres arbejdsmiljø eller fordi de bor tæt på hvor pesticiderne anvendes, har en forøget risiko for en række sygdomme. Men om de små mængder vi udsættes for via vores fødevarer har en betydning findes der stort set ingen viden om. Vi vil undersøge om det at vælge økologisk dyrkede fødevarer, som et proxy for eksponering af pesticider, hænger sammen med risikoen for at udvikle kræft, type 2 diabetes eller hjerte/karsygdom. Desuden vil vi undersøge om sammensætningen af bakterier i tarmen og et detaljeret billede af stoffer målt i blodet (metabolomet) er anderledes hos personer, der spiser økologisk sammenlignet med personer der ikke gør.

Alkoholafhængighed er et underdiagnosticeret problem, og alkohol skønnes at forårsage 6% af dødsfald på verdensplan. Med eksisterende behandlinger oplever mange alkoholafhængige patienter tilbagefald ved forsøg på at forblive afholdende. Der er derfor et stort behov for nye behandlinger. Efter alkoholindtagelse skifter hjernen delvist sin energikilde fra blodsukker til acetat, et nedbrydningsprodukt af alkohol. Skiftet er specielt udtalt hos alkoholafhængige personer, og fortsætter ved pludselig afholdenhed. Dette danner grundlag for hypotesen at hjernen “sulter” når alkohol og acetat ikke længere er tilgængeligt, på trods af normalt blodsukker, og at dette medvirker til abstinenssymptomer og skadelige effekter på hjernen. Endvidere er vores hypotese at hjernen kan bruge ketonstoffer – der ligner acetat – som alternativ energikilde, og at ketonstoffer kan bruges som behandling i alkoholabstinens. Vi har vist at ketogen diæt dæmper akutte abstinenssymptomer i mus og rotter. I nærværende grundforskningsprojekt vil vi undersøge om ketogen diæt eller kosttilskud af ketonstoffer kan dæmpe længerevarende abstinenssymptomer som affektive symptomer og søvnforstyrrelser, da disse medvirker til tilbagefald. Vi vil også undersøge om ketogen diæt eller ketonstoffer kan mindske fysiske hjerneskader efter kronisk alkoholindtag. Endeligt vil vi undersøge om samtidig afhængighed af alkohol og nikotin påvirker ketonstoffernes gavnlige virkning på alkoholabstinenssymptomer.

Hjertesvigt er en sygdom, som rammer ca. 2 % af den voksne befolkning i udviklede lande og udgør en stor samfundsmæssig byrde. Sygdommen starter hyppigt med en skade i hjertemuskulaturen som følge af en blodprop i et af hjertets blodkar eller på baggrund af en specifik hjertemuskelsygdom. Hvis skaden medfører nedsat pumpefunktion kan tilstanden lede til hjertesvigt. Hjertesvigt er en sygdom med samme forventede levetid for patienten som en kræftsygdom, og der er derfor behov for nye behandlingstiltag. Sygdommen leder til en nedadgående spiral af dårligere funktion. Ketonstoffer er et naturligt stof i kroppen, som er til stede hvis kroppen udsættes for stress og/eller faste. Vi har i et nyligt studie vist, at ketonstoffer forbedrer pumpefunktionen i hjertesvigtspatienter, men årsagerne til dette samt eventuelle uhensigtsmæssige mekanismer, er uafklarede. Projektet udføres med henblik på at afklare disse mekanismer samt undersøge ketonstoffer som et nyt livsforlængende og/eller funktionsforbedrende behandlingstilbud til hjertesvigtspatienter.

Ændret metabolisme, eller hvordan celler genererer energi, har stor indflydelse på differentiering og sygdom, men hvordan forårsager ændringer i en celles energitilstand unikke celleidentiteter? Vi har for nylig forbundet cellemetabolisme med øget funktion af embryonale stamceller (ESC) - deres evne til at blive til alle celletyper i den fremtidige organisme, både embryonale og ekstra-embryonale. ESC er cellelinjer, der etableres ved at gro tidlige pattedyrsembryoer i en petriskål og isolere celler, der kan vokse videre i kultur, men samtidig har bevaret evnen til at udvikle sig til de specialiserede celler, der udgør organismen. Dog har ESC mistet evnen til at lave ekstra-embryonale celletyper, som moderkagen, og anses derfor ikke som totipotente, men pluripotente. Vi har opdaget, at vi kan give ESC et medie, der ændrer deres metabolisme og gør dem totipotente, så de spejler de tidligste stadier i embryonal udvikling. Her spørger vi, hvordan metabolisme transformerer ESC til dette "mere potente" stadie. Hvordan instruerer metabolisme ESC til at aktivere gener, der specificerer denne særlige celletype? Derudover ønsker vi at identificere naturlige signaler, der giver tidlige embryonale celler besked om at ændre metabolisme og potentiale. Med dette studie ønsker vi at klargøre, hvordan energiforbrug hænger sammen med genetisk regulering og dermed give indsigt i cellers reaktion på skiftende miljøer med forskellige energikilder - under udvikling, aldring og tumordannelse.

Åreforkalkning er en langsomt fremadskridende sygdom, som efter årtiers snigende udvikling pludselig kan forårsage blodprop i hjertet og hjernen. Det er i dag den hyppigste dødsårsag i verden. Nylig forskning har vist, at en del af pulsårens egne celler, de glatte muskelceller, er langt vigtigere i sygdomsudviklingen end tidligere troet. Vi har opdaget, at voldsom vækst og celleforandringer af en lille gruppe af glatte muskelceller er kilde til en stor del af alle celler i åreforkalkning i mus. Desuden kan åreforkalkning i mus hæmmes ved at gribe ind overfor disse cellers funktion. Om det samme gælder for åreforkalkning i mennesker er ikke kendt. I det ansøgte projekt vil vi udnytte, at man i dag kan måle udtrykket af alle gener i alle celler i åreforkalkningslæsioner fra mennesker. Vi kan udnytte denne store mængde data til at definere nye markører for forskellige typer af glatte muskelceller, der kan gøre os i stand til at beskrive typen og udbredelsen af dem i forskellige stadier af åreforkalkning. Samtidig vil vi ved hjælp af en ny teknik, som vi vil udvikle i projektet, analysere om åreforkalkning i mennesker, som det er tilfældet i mus, er drevet af voldsom vækst af et lille antal glatte muskelceller. Vi håber, at projektet vil føre til ny indsigt i åreforkalkning, som kan danne udgangspunkt for nye måder at behandle sygdommen og hindre, at den udløser blodpropper.

Ikke-småcellet lungecancer (NSCLC) er en af de mest almindelige og dødeligste kræftformer. Introduktion af nye kemo- og immunterapeutiske lægemidler har forbedret behandlingsmulighederne, men der er stadig et stort behov for udviklingen af personaliserede behandlingsstrategier baseret på en bedre molekylær karakterisering af sygdommen. Thymidylatsyntase (TS) er et stofskifteenzym vigtigt for celleproliferation og findes på et højt niveau i de mest aggressive lungetumorer. Hæmning af TS er den primære virkemekanisme i specifikke lægemidler til behandling af NSCLC, men patienter med høje niveauer af enzymet er normalvis resistente overfor denne behandlingsform. Ud over at TS er kendt for at fremme væksten af tumorer opdagede vores laboratorium for nylig en ny og uafhængig rolle for dette enzym inden for kræftbiologi. Denne uventede observation viser, at TS kan fremkalde en aggressiv opførsel ved at ændre cellulær differentiering, hvilket åbner nye terapeutiske muligheder. Ved at anvende forskellige avancerede in vitro- og in vivo-teknikker samt analyse af humane prøver har det nuværende projekt til formål at karakterisere og ramme de molekylære pathways, der aktiveres af TS-enzymet. Målet er at øge effektiviteten af anti-TS-lægemidler og at afdække terapeutisk følsomhed over for metaboliske hæmmere og immunterapeutiske midler. Disse resultater kan give grund til nye personaliserede terapeutiske strategier for at reducere de destruktive virkninger af aggressive NSCLC'er.

Immunterapi – en behandlingsform hvor patients eget immunforsvar mobiliseres til udradere cancer celler – har vist sig effektiv indenfor flere kræftformer. Ved nærmere analyse af patienter der klarer sig godt efter behandling med immunterapi, versus patienter som ikke respondere, viser det sig at patienternes evne til at rejse et T celle svar imod kræft mutationer er helt afgørende. T celler er kroppens soldater, og de er uddannet til at spore inficerede eller transformerede (kræft)-celler og slå disse ihjel. Kræftceller ophober mange mutationer der er fremmede for immunforsvaret of disse kan potentielt genkendes af patienternes T celler. Elementer fra mutationer som genkedes af T celler kaldes for neoepitoper. Nogle neoepitoper kan bære strukturelle ligheder med epitoper fra virus. Hvis det er tilfældet kan sådanne virus-specifikke T celle blive omdirigeret til at genkende cancer antigener. Dette fænomen kaldes ’molecular mimicry’. Vi vil undersøge om ’molecular mimicry’ spiller en rolle i patienters evne til at genkende neoepitoper, og hvordan det kan udnyttes til at skabe et mere effektivt T celle svar imod kræft celler.

Hjernen er omgivet af en beskyttende væske, cerebrospinalvæsken, som udfylder mellemrummet mellem hjerneskal og hjernevæv. Under åndedræt og hjerteslag transmitteres de pulserende trykforandringer til hjernen, som således pulserer. Disse pulsationer anses for vigtige for hjernens funktion. Det er nu blevet muligt at afbilde disse pulserende bevægelser i menneskehjernen med magnetisk resonans encephalografi (MREG) og relatere pulsationerne til forekomsten af hjernesygdomme, herunder normaltryks-hydrocephalus (iNPH) hvor cerebrospinalvæsken ikke cirkulerer som normalt, hvilket kan resultere i forhøjet hjernetryk. Først vil vi måle hjernens pulserende bevægelser med MREG og afklare, hvordan disse bevægelser relaterer sig til ændringer i hjernens tryk. Dette vil ske ved at undersøge raske forsøgspersoner, hvor hjernens tryk ændres gennem forceret respiration og Valsalva-manøvre. Dernæst undersøges MREG’s diagnostiske potentiale ved iNPH. iNPH er en relativt hyppig tilstand, men det er meget vanskeligt at forudsige hvilke patienter, der vil have gavn af shunt-behandling. Vi vil MREG-skanne patienter henvist til udredning og gentage målingerne efter endt behandling og sammenligne patienter med og uden gavn af behandling. Vi håber at forbedre iNPH diagnosen og derved på sigt formindske antallet af patienter, som unødvendigt får en shunt. Projektet vil give mulighed for bedre at fortolke de af MREG genererede data, herunder om MREG kan anvendes som mål for det intrakranielle tryk.

Hjerneceller behøver store mænger ilt for at dække deres stofskifte. Hjernens blodforsyning er derfor nøje reguleret, så den dækker cellernes øjeblikkelige behov. Denne regulering gør det muligt at detektere hjerneaktivitet med hjerneskannere, som er følsomme overfor lokale ændringer i vævets blodforsyning. En del af hjernens celler udgøres af interneuroner, som hæmmer omkringliggende nervecellers aktivitet via frigivelse af signalstoffet GABA. Det er uvist hvordan cellernes aktivitet påvirker den lokale blodforsyning. GABA interneuroner frigiver stoffer, som får blodkar til at trække sig sammen, sål hæmningen af hjerneaktivitet ledsages af et fald i blodforsyningen. Denne mekanisme synes imidlertid at true hjernevævets iltforsyning og dermed at kunne bidrage til den iltmangel, som menes at være medvirkende til udviklingen af sygdomme som bl.a. Alzheimer’s sygdom (AS). Projektet skal undersøge en særlig type GABA interneuroner, som frigiver to stoffer med modsatrettede virkninger på blodgennemstrømingen. Ved hjælp af lys kan forskerne meget præcist regulere interneuronernes aktivitet og dernæst detektere ændringer i blodcellers hastighed i de nærliggende blodårer ved hjælp af et avanceret mikroskop. Ved at undersøge disse interneuroners samspil med blodkarrene i hjernen hos normale mus, og mus med AS-lignede forandringer, håber vi dels at opnå bedre fortolkninger af hjernens aktivitet ud fra dens blodforsyning, dels at forstå interneuroners rolle ved udviklingen af demens.

Kromosomfejl i kvinders æg er den største grund til at hver fjerde ønsket graviditet bliver tabt. Kromosomfejl i æg forårsager også medfødte syndromer, såsom Klinefelter, Turner og Down syndrom. Vi har længe formodet at kromosomfejl i æg er meget højere end hvad vi ser i graviditeter, da mange embryoner og fostre ikke udvikler sig. Vi har derfor udviklet nye teknologier hvor vi kan kortlægge kromosomfejl direkte i kvinders æg (Gruhn et al., Science, 2019). Vi har set at fejl i æg går stærkt opad fra sidst i 20 års alderen, hvor 20% af æg har en fejl, til 60% af æg når kvinder er først i 40erne. I dette projekt begynder vi at identificere hvilke mekanismer der gør at æg bliver dårligere med kvinders alder. Vi håber på at kunne bruge denne viden til at udvikle interventioner, der kan gøre benyttes til at give bedre genetisk kvalitet i æg og formindske graviditetstab.

Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (ARVC) is an inherited cardiac disorder. It is classified as the second most common cause of unexpected sudden death by cardiac arrest in the young and is estimated to account for up to a quarter of heart failures among athletes. ARVC has devastating psychosocial consequences with a therapy limited to extreme exercise restriction and defibrillator implantation. More than 40% of the reported genetic variants linked to ARVC reside in a gene called PKP2, which encodes for the plakophilin-2 (PKP2) protein. In cardiac muscle cells, PKP2 is involved in anchoring cells to one another at sites of signal transduction. Emerging evidence suggests that PKP2 can also mediate information that is generated through cell-cell contact into intracellular signals that ultimately alter cardiac muscle cell function. This new role of PKP2 is potentially involved in the disease progression of ARVC. In this study, we aim to identify exactly which proteins in the heart are affected when PKP2 is dysfunctional. Furthermore, we aim to identify why exercise is detrimental for carriers of PKP2-deficient hearts. Our approach is based on state-of-the-art mass spectrometry technologies. We will use both human heart biopsy material as well as a murine disease model. We anticipate that bioinformatics analysis and integration of the findings will allow us to elucidate novel biological roles for PKP2 that are of utmost importance for understanding ARVC pathogenesis.

Placenta - moderkagen - er et bemærkelsesværdigt midlertidigt organ, som forbinder mor og foster under graviditeten. Gennem placenta overføres ilt, næringsstoffer og antistoffer til fosteret, mens affaldsstoffer udskilles den anden vej. Yderligere sker en betydelig hormonproduktion i placenta, som sikrer opretholdelse af graviditeten og igangsættelse af fødslen, når fosteret er færdigudviklet. En velfungerende placenta er således helt essentiel for et sundt graviditetsforløb. I dette DFF-Forskningsprojekt1 vil vi benytte tre komplementære tilgange til at studere de molekylære mekanismer i placenta. Den første tilgang indebærer analyser af genekspression i vævsprøver fra 400 placentaer indsamlet efter fødslen fra kvinder med ukomplicerede graviditeter. Her vil vi særligt undersøge hvordan genetisk regulering af ekspressionen af cytokiner i interleukin-1 familien påvirker graviditetens længde. Den anden tilgang er et genome-wide association studie af placentavægt. Her vil vi analysere genetiske data fra >80.000 mødre og børn og derved identificere gener med betydning for placentas vækst. Endelig indebærer den tredje tilgang en karakterisering af dynamiske ændringer i løbet af graviditeten af placenta-specifik genekspression baseret på 802 blodprøver indsamlet ugentligt fra 31 gravide kvinder. Samlet giver projektet et unikt indblik i de molekylære mekanismer i et ellers utilgængeligt organ med afgørende betydning for sund vækst og udvikling af fosteret og rettidig fødsel.

Glutamat er et signalstof i hjernen. Kainat receptorer (KAR'er) er proteiner i hjernen, der aktiveres af glutamat. KAR'er findes i hjerneceller (neuroner), hvor de ud over deres direkte exciterende effekt også finjusterer kommunikationen mellem neuroner. KAR'er er involveret i sygdomme i centralnervesystemet, såsom epilepsi, depression og skizofreni. Derfor er det vigtigt at forstå, hvordan disse receptorer fungerer, for at vi kan afsløre deres potentiale i behandlingen af disse sygdomme. For nylig rapporterede vi sammen med vores internationale partnere på University of Liège og University of Bordeaux en videnskabelig publikation om nogle nye forskningsmedicinske stoffer (PAM'er), der påvirker KAR'er ved at øge deres aktivitet. Udvikling af nye PAM’er åbner et helt nyt forskningsfelt og for potentielle nye lægemidler mod hjernesygdomme. I dette projekt vil vi fokusere på at skabe bedre, mere potente KAR PAM'er. Målet er at finde den første yderst effektive, potente og selektive KAR PAM ved hjælp af adskillige testanalyser, der ikke omfatter dyr. For at nå dette mål screener vi flere end hundrede kemiske stoffer, der allerede er til stede på University of Liège. Med KAR PAM(er) i hånden undersøger vi dernæst deres virkning på neuroner i rottehjernen for at undersøge, om de kan forbedre den neuronale aktivitet, der er relateret til hukommelse og indlæring.

Fysisk aktivitet øger insulinfølsomheden i de muskler som har udført arbejdet. Alle tidligere undersøgelser i mennesker har brugt den euglykæmiske, hyperinsulinæmiske clamp som model til at måle insulinfølsomheden. Dette er imidlertid en kunstig laboratoriesituation hvor insulinkoncentrationen hæves ved infusion og glukosekoncentrationen i blodet holdes normal ved glukoseinfusion. I den normale situation vil man spise kulhydrater efter arbejde og dermed opnå endogen insulinsekretion, forhøjet blodsukker og sekretion af tarmhormoner, en helt anden situation end under en clamp. Under en clamp har vi vist at den interstitielle glukosekoncentration i musklerne kan blive begrænsende for musklerne glukoseoptagelse, hvilket måske kan skyldes den kunstige undersøgelsessituation. Formålet med nærværende projekt er at undersøge om øget insulinfølsomhed efter arbejde er større under måltidstimulation sammenlignet med clamp og om den begrænsende faktor for glukoseoptagelse er forskellig fra forholdene under en clamp. Vores hypotese er at det er membrangennemtrængeligheden af muskelcellemembranen for glukose snarere end den interstitielle glukosekoncentration der er begrænsende for glukoseoptagelsen under et måltid.

Det Danske Bloddonorstudie har i samarbejde med forskningsgrupper fra England og Island fundet en ny sjælden genetisk sygdom, som 1 ud 50.000 danskere lider af. Sygdommen gør, at man ikke kan optage jern fra kosten. Personer med sygdommen lider af blodmangel, og vil ofte havde modtaget mange blodtransfusioner og jernbehandlinger. Mange af patienterne har ofte haft et langt udredningsforløb, hvor man ikke har kunnet stille en endelig diagnose, da man ikke kendte til den bagvedliggende genetiske årsag. Den har vi nu fundet. Udover blodmangel tyder vores fund på, at der også er en risiko for både nyreskade og for forhøjet blodtryk hos disse personer. Da det er en ny sjælden genetisk sygdom, ønsker vi at karakterisere, hvilke symptomer den giver, hvordan den bedst diagnosticeres, hvornår man skal undersøge for den og hvordan den bedst muligt behandles. Vi forventer at finde mellem 15-20 personer i Danmark med denne sygdom, ved at udvælge patienter med uforklaret blod- og jernmangel. De vil blive inviteret til en helbredsmæssig undersøgelse. Forskere i Island, England og Holland vil også finde personer med den genetiske sygdom. Sammen vil vi være i stand til at øge den lægevidenskabelige forståelse af sygdommen

Det medfødte immunsystem er vigtigt for tidligt forsvar mod infektioner, og type I-interferon (IFN)-systemet af særlig stor betydning ved virusinfektioner. IFN induceres gennem en proces, der er afhængig af nogle proteiner som kaldes IFN-regulatorisk faktor (IRF)-familien. Mit laboratorium har tidligere identificeret en mutation i genet kodende for IRF3 hos en patient med hjernebetændelse forårsaget af Herpes simplex virus (HSV), kaldet herpes simplex encefalitis (HSE). HSV infektioner er almindelige, men HSE er en meget sjælden sygdom, og det antages, at immundefekter forårsaget af sjældne mutationer er nøglefaktoren, der giver modtagelighed for sygdommen. Genetisk information fra HSE-patienter kan således fungere som springbræt til at afdække grundlæggende ny viden om, hvordan immunsystemet kontrollerer HSV-infektion i hjernen. I dette projekt vil jeg kombinere hjernecellekulturer baseret på stamceller fra patienter med transgene mus, som genetisk er manipulerede til at kode for den sygdomsfremkaldende mutation. Baseret herpå vil jeg adressere spørgsmålet om, hvordan IRF3 bidrager til forebyggelse af HSE. Vi har samlet en stærk projektgruppe og har centralt materiale klar (f.eks. patient celler og den transgene IRF3 R285Q mus). Derudover har vi genereret stærke præliminære data, og mener derfor at projektideen hviler på et solidt grundlag. Dette projekt vil føre til ny indsigt i, hvordan hjernen bekæmper infektioner med HSV.

Hvordan beslutter en celle, hvilke gener den skal tænde eller slukke for? Det er delvist bestemt af kemiske ændringer i cellens eget DNA eller i de proteiner, der pakker DNA'et, histoner. Der er mange af denne slags ændringer, men hvordan bruger cellen dem til at tænde eller slukke for gener? Det er et grundlæggende spørgsmål for stamcellebiologi- og cancerforskning. En af disse ændringer kaldes methylering, der ved specifik tagging af DNA fortæller cellen, at den skal inaktivere relaterede gener. Tilføjer man derimod en acetyl-gruppe til histonerne, er det med til at aktivere gener. Vi vil her undersøge samspillet mellem disse to processer i mus' tidlige udvikling og i stamceller. Vores foreløbige resultater har vist, at når DNA-methylering ophører, kan man ved hurtigt at stoppe histonacetylering forebygge fejlagtig genaktivering. Histonacetylering stoppes ved hjælp af et protein kaldet HDAC3. Vi vil her undersøge dette proteins rolle i forbindelse med kraftig og svag DNA-methylering. Det vil vi gøre ved at inaktivere HDAC3 i tidlige musefostre og i stamceller dyrket i petriskål. Vi vil udnytte den nyeste teknologiske udvikling inden for læsning af genaktivitet og de kemiske ændringer, der er forbundet hermed. Tilsammen vil disse to tilgange gøre det muligt at afdække samspillet mellem DNA-methylering og histonacetylering, og hvordan de to processer tolkes af cellen. Det har stor betydning, da lægemidler rettet mod disse processer i dag bruges i kræftbehandling.

Lyme borreliose, en flåtoverført sygdom forårsaget af bakterien Borrelia burgdorferi, er et stigende problem i Europa. I Danmark huser ca. 15 % af flåterne bakterien, og derfor udsættes mange danskere for sygdommen. Lyme borreliose viser sig hyppigst som en hudinfektion (erythema migrans). Prognosen for patienter med Lyme borreliose er generelt god, da infektionen nemt behandles med antibiotika og en del patienter helbreder sig selv. Erkendes sygdommen ikke, kan den imidlertid sprede sig til hjerte (carditis), led (artritis) eller nervesystemet (neuroborreliose). Der er meget få undersøgelser, der belyser risikoen for at pådrage sig disse mere udbredte sygdomsmanifestationer og specielt om de på sigt kan kompliceres af et behov for at få pacemaker, slidgigt, ledoperationer og eventuelt af blodkræft. Det er projektets formål er at belyse disse forhold. Studiet vil være landsdækkende. Ved et nationalt samarbejde med danske laboratorier identificeres patienter med Lyme borreliose. Ved udtræk fra danske nationale registre belyses risikoen for hjerte-, led- og nervesygdomme samt kræft, sammenlignet med baggrundsbefolkningen og patienternes søskende. Disse data vil være af betydning for at sundhedsvæsnet på sigt kan tilbyde patienter, der diagnosticeres med Lyme Borreliose, et langt mere skræddersyet behandlingsforløb. Studiet forventes at omfatte mere end 50.000 patienter.

En del af fundamentet i vores forsvar mod infektioner og cancerceller er immunsystemets T celler. T cellerne udvikles først som naive celler, der cirkulerer i blodbanen og kan genkende dele af fremmede proteiner, der bliver præsenteret på overfladen af andre af immunsystemets celler. Når det sker, bliver de naive celler aktiverede og undergår dramatiske ændringer. Cellerne deler sig mange gange og udvikler sig til forskellige T celle subtyper, der bekæmper den oprindelige bærer af det fremmede protein. Efter bekæmpelsen dør de fleste celler, mens nogle få bliver til ”memory celler”. Vi har opdaget at der er forskel på ribosomerne i de hvilende, naive T celler og memory celler på den ene side og de aktive T celler på den anden side. Ribosomer er sædet for cellens fremstilling af egne proteiner og lægger beslag på en meget stor andel af cellens ressourcer. Det er helt ny viden, at forskellige T celler har forskellige ribosomer. Vi vil derfor undersøge ribosomernes rolle i T celle aktivering og dannelse af memory celler. Vi spekulerer på, om de hvilende celler har ribosomer, der arbejder med stor præcision, mens de aktiverede celler har hurtige, men mindre præcise ribosomer. Fra andre studier ved vi, at kræftcellers ribosomer har ligheder med aktiverede T cellers ribosomer, men at der også er nogle væsentlige forskelle. Undersøgelser af ”specialiserede ribosomer” forventes at føre til helt ny biologisk viden og at få betydning for opklaring og behandling af alvorlige sygdomme.

Synaptisk transmission finder sted ved at et aktionspotential forårsager fusion af en synaptisk vesikel med plasma membranen, hvilket frisætter indholdet af neurotransmitter. I visse synapser vil et tog aktionspotentialer, der ankommer i synapsen med høj frekvens potentiere transmitter-frigørelsen, hvilket medfører synaptisk facilitation. Facilitation er vigtig for hjernens informationsbehandling og er ændret ved visse sygdomme. Forskellige teorier har forsøgt at forklare hvordan et tog af aktionspotentialer kan potentiere transmitter-frigørelsen. Vi har vist at proteinet synaptotagmin-7 er nødvendigt for at Ca2+ kan stimulere nye vesikler til at blive frigørelsesparate (’primet’) i visse celler. Vi har også vist at Ca2+-afhængig priming er nødvendig for facilitation. Vi ønsker nu at demonstrere entydigt, at synaptotagmin-7-induceret Ca2+-afhængig priming af vesikler er nødvendig og tilstrækkelig for synaptisk facilitation. Vi vil også identificere den molekylære mekanisme ved hvilken synaptotagmin-7 fremmer priming og facilitation. Priming af vesikler indebærer opbygningen af et protein-kompleks (SNARE-komplekset) mellem vesikel og plasmamembran. Vi vil undersøge om synaptotagmin-7 interagerer med Munc13-proteiner, der er nødvendige for priming, eller om synaptotagmin-7 selv binder til SNARE-komplekset og dermed stabiliserer det. Disse studier vil etablere mekanismen for synaptisk facilitation og efterfølgende tillade os at studere konsekvenserne af manglende facilitation.

Hjerneblødning kan give et forøget tryk i kraniet og derved true hjernefunktionen hos de ramte. I nogen tilfælde stiger trykket ekstra meget pga. for høj produktion af den væske der findes i hjernens indre hulrum. I dette studie ønsker vi, at definere en bestemt ion-tranport mekanisme (natron transportøren Ncbe) som krumtappen i produktionen af hjernevæske. Herefter vil vi anvende antistoffer og lægemidler mod proteinet til at reducere produktion af hjernevæske i mus. Det er vores håb, at den opnåede viden på længere sigt skal kunne udnyttes i behandlingen af patienter med et forhøjet tryk i kraniet som følge af f.eks. hjerneblødning.

Leveren spiller en stor rolle for blodsukkeret og mængden af fedtstoffer inkl. kolesterol i blodet. Der er en tæt sammenhæng mellem fedt i leveren og udvikling af forhøjet blodsukker og kolesterol, og for meget fedt i leveren medfører derfor risiko for type 2 diabetes og hjertekarsygdomme. Derudover kan fedt i leveren medføre leversygdomme, som i sværeste grad kan føre til skrumpelever. Der er derfor mange gode grunde til at mindske leverens fedtindhold. I øjeblikket anbefales vægttab som behandling af fedtlever. Foreløbige studier tyder imidlertid på, at det kan være muligt at mindske leverens fedtindhold ved at ændre på kostens sammensætning (indhold af kulhydrater og fedt) uden at det er nødvendigt at tabe sig. Tilsvarende ser det ud til, at en forlænget faste kan reducere leverens fedtindhold. Om disse kostændringer også medfører de gavnlige effekter på blodsukker og kolesterolprofil er uvist. Formålet med dette projekt er at undersøge effekten på leverens fedtindhold efter to forskellige kostændringer hos overvægtige personer: 1. Ændring af kostens kulhydrat/fedt indhold og 2. ”5+2 diæten” med faste 2 dage/uge. Projektet vil dermed afklare, hvilke kostændringer, der skal anbefales til personer med for meget fedt i leveren, og samtidig belyse de regulatoriske mekanismer, der forbinder ophobning af fedt i leveren til forstyrrelser i sukker-og fedtstofskiftet, hvilket potentielt kan bidrage til udvikling af nye lægemidler til brug ved type 2 diabetes og overvægt.

Kræft er drevet af genetiske forandringer, der resulterer i aktivering af vækstfremmende gener og inaktivering af gener, der hæmmer kræft. Som følge af forøget vækst er kræftceller udsat for mange former for stress i et omfang, som kroppens raske celler ikke oplever. Kræftceller er derfor særligt følsomme overfor lægemidler, der hæmmer processer forbundet med håndtering af cellulært stress, en strategi der har vist lovende resultater i kræftbehandling. Det har længe været kendt at en særlig type signaleringsmekanisme, kaldet SUMOylering, er central for cellers evne til at håndtere stress af forskellig art. At hæmme SUMOylering har således et stort potentiale i kræftbehandling, men lægemidler til dette formål har ikke eksisteret. Den nylige udvikling af et stof, der specifikt hæmmer SUMOylering gør det nu for første gang muligt at undersøge potentialet i at benytte denne strategi i kræftbehandling. SUMOylering er imidlertid også vigtig for kroppens raske celler, og derfor er det af afgørende betydning at afdække de omstændigheder, der gør kræftceller særlig følsomme overfor hæmning af SUMOylering. Vi vil derfor undersøge, hvordan hæmning af SUMOylering bedst kan benyttes i kræftbehandling ved systematisk at bestemme hvilke kræftmutationer, der medfører øget sensitivitet til hæmning af SUMOylering, og ved efterfølgende at belyse de underliggende molekylære mekanismer. Resultaterne fra projektet vil udgøre et stærkt bidrag til udviklingen af nye behandlingsstrategier for kræft.

En stor andel af patienter med lidelser i skizofrenispektret er plaget af paranoide og selvhenførende ideer, dvs. forestillinger om at blive forfulgt eller talt om, og disse symptomer kan have store konsekvenser for livskvaliteten og evnen til at klare sig i dagligdagen. En betydelig gruppe af patienter har paranoide ideer, der ikke kan afhjælpes med nuværende medicinske og terapeutiske behandlingsformer, hvorfor der er et stort behov for at udvikle nye, effektive behandlingsmetoder. Med studiet "Face your Fears", der er det største forsøg af sin art i verden, vil vi afprøve, om virtual reality (VR) eksponering kan afsvække patienternes paranoide ideer, og dermed mindske deres belastningsgrad. Virtual reality behandlingen antages at kunne bedre patienternes daglige funktionsniveau (f.eks. at kunne færdes blandt andre mennesker på gaden, i butikker på studie/arbejde mv.) samt øge deres livskvalitet betydeligt. Studiet inkluderer også personer med skizotypisk sindslidelse, der er i højrisiko for at udvikle en manifest psykose. I denne forbindelse kan VR behandlingen vise sig at være effektfuld i forhold til at forebygge udviklingen af psykose. Endvidere indikerer studier, at VR behandling fører til en hurtigere symptomlindring end traditionel terapi, hvorfor VR behandlingen kan vise sig at være cost-effective.

Bugspytkirtelkræft er ekstremt dødelig, både fordi den er så aggressiv og oftest først bliver opdaget efter at den har spredt sig, og fordi der mangler gode behandlingsmuligheder. En af årsagerne til bugspytkirtelkræft er skader på bugspytkirtel-cellernes DNA (DNA damage), som medvirker til kræftens hurtige udvikling. En af bugspytkirtlens naturlige funktioner er at udskille store mængder af base (bikarbonat), som skal neutralisere mavesyren. Det betyder at der i selve bugspytkirtlen bliver tilsvarende surt periodevis, efter måltider. Ny forskning har vist at mikromiljøet i kræftknuder er ekstremt surt, hvilket presser kræftcellerne til at øge deres ekspression af transportproteiner der udskiller syre. Dette gør kræftcellerne langt mere robuste og fremmer både vækst og metastasering i mange kræftformer. Man ved desuden at et surt miljø kan forværre DNA damage, men samspillet imellem denne kræftfremmende effekt af syrestress og DNA damage er aldrig blevet undersøgt. Formålet med dette projekt er at karakterisere dette samspils betydning for den tidlige udvikling af bugspytkirtelkræft. Hertil gør vi brug af avanceret 3-dimensionel cellekultur og genom-undersøgelser samt med en lang række undersøgelser af kræftens udvikling. Dette projekt vil resultere i den første beskrivelse af hvordan syre-stress og DNA damage spiller sammen i den tidlige udvikling af bygspytkirtelkræft, og om man ved at hæmme begge disse processer kan forsinke eller stoppe kræftens udvikling.

Chromatin, made by DNA and histone proteins, contains the genetic information required for life. Covalent and dynamic modifications of histones modulate the structure of chromatin and influence gene expression. In this study, we will use a simple model organism, the round worm C. elegans, in which histone modifications and regulation are very similar to humans. We will focus on the methylation of Lysine 4 of Histone 3 (H3K4me), a modification often perturbed in pathological conditions, such as in cancer (e.g. leukemia) and nerve system disorders (e.g. autism). We will analyze the relevance of H3K4 methylation in transcription of genes and in the regulation of development. Our study will contribute to clarify the impact of H3K4 methylation and provide important information to understand its role in diseases.

Seglcelle-sygdom er en arvelig blodsygdom, der skyldes en mutation i genet for hæmoglobin-proteinet (Hb) i de røde blodlegemer. Normalt Hb kaldes kaldes HbA; det muterede Hb kaldes HbS. Alle har to Hb gener. Seglcelle-sygdommen ses kun hos personer, hvor begge gener er muterede (HbSS). Mennesker med et rask og et muteret gen (HbAS) er raske bærere. HbS findes stort set kun i områder med malaria. Dette skyldes, at den alvorlige negative konsekvens af HbSS (alvorlig anæmi, sygelighed, og ofte tidlig død) afbalanceres af, at mennesker med HbAS er stærkt beskyttede mod alvorlig malaria-sygdom, der er en vigtig årsag til alvorlig sygdom og død, især i tropisk Afrika. Mennesker med HbAS kan blive smittede på samme måde som HbAA og HbSS, men infektionen forløber langt mildere. Mekanismen bag den beskyttende virkning af HbAS er ikke godt forstået. En vigtig årsag til alvorlig malaria er, at parasiterede røde blodlegemer sætter sig fast på indersiden af de små blodkar (kapillærer) i vigtige organer som fx. hjernen. Vi forestiller os, at parasitterne ikke har den mulighed hos HbAS-mennesker, fordi parasitterne hos dem ikke tåler at sætte sig fast i kapillærer hvor ilt-trykket sædvanligvis er lavt. Dette er fordi HbS (herunder HbAS) krystalliserer ved lavt ilt-tryk, hvorved det røde blodlegeme deformeres stærkt. Dette sker ikke hos HbAA. Vi ønsker i projektet at undersøge denne helt nye hypotese, der kan forklare den molekylære mekanisme bag HbAS-beskyttelsen mod malaria.

Projektet sigter på at øge forståelsen af P4-ATPaser, såkaldte flippaser, som er lokaliseret i cellens membransystemer, hvor de under forbrug af energi flytter (”flipper”) bestemte phospholipider mellem membranens to lipidlag. Flippaserne tilhører P-type ATPase protein familien, hvis mest kendte medlemmer er ionpumperne Ca-ATPase og Na,K-ATPase. Viden om flippaserne halter langt bagefter viden om ionpumperne, til trods for at flippaserne udgør 40% af P-type ATPase familien, og flere invaliderende sygdomme skyldes fejl i flippasegener. Vi har udviklet metoder til at udtrykke flippasen ATP8A2 i cellekultur og oprense proteinet, således at vi kan undersøge virkningen af mutationer på flippasens funktion, struktur og elektriske egenskaber. Vi har for nyligt medvirket til bestemmelse af strukturen af ATP8A2, og på dette grundlag planlægges en serie mutationsstudier for at opklare, hvor i proteinet, og hvordan, lipidsubstratet bevæges. Vi undersøger den hypotese, at lipidets polære hovedgruppe glider på proteinets overflade i en fure som kan identificeres i strukturen. Hypotesen indebærer endvidere eksistensen af et ”hydrophobic gate”, som bevæger lipidet, samt en ”zipper” der åbnes op mod cytoplasmasiden under bevægelsen. På grundlag af vores nylige påvisning af elektriske strømme i forbindelse med lipidtransporten søger vi også at bestemme hvilket trin i reaktionscyklus, der flytter elektrisk ladning, og vi undersøger den resulterende elektriske interaktion med Ca-ATPasen.

Baggrund: Akut hjertesvigt er en livstruende tilstand med en høj dødelighed, særligt hos patienter som udvikler kredsløbs-shock grundet hjertesvigt. Behandlingen af akut hjertesvigt består af vanddrivende og kredsløbs-understøttende medicin, men der findes ingen medicinsk behandling med dokumenteret overlevelsesgevinst for disse patienter. Ketonstoffer er ”brændstofmolekyler” der dannes naturligt i leveren under fysiologisk stress som f.eks. faste eller alvorlig sygdom. Vi har i et studie på stabile patienter med kronisk hjertesvigt vist en betragtelig forbedring af hjertets pumpefunktion under tilførsel af ketonstoffer. Formål: Vi ønsker med dette studie at undersøge hvorvidt tilførsel af ketonstoffer kan forbedre hjertets pumpeevne og minutvolumen hos patienter med akut hjertesvigt og kredsløbssvigt. Vi ønsker at undersøge både den akutte effekt på kredsløbet, samt effekten af længere tids behandling hos disse patienter. Metode: 1) Patienter med akut hjertesvigt eller kredsløbs-shock behandles med tilførsel af ketonstoffer både som engangsdosis eller som længerevarende behandling. 2) Patienternes undersøges før, under og efter behandlingen 3) Der anvendes metoder som kan måle hjertets minutvolumen og pumpeevne. Ny viden Disse studier vil give os ny viden omkring ketonstoffers effekt på det akut svigtende hjerte. Vi håber, at bane vejen for større kliniske forsøg med ketonstoffer og i sidste ende en helt ny behandlingsform.

Purpose Turner syndrome (TS) is a rare disease in females, who usually lack one X chromosome. We aim to determine the genetic mechanisms underlying the development of TS. We will study human material from different tissues as well as during different stages of development. We will use a Zebrafish model to study candidate genes further. Objectives • Characterize both the epigenome (the addition of methyl groups to part of the DNA) and the transcriptome (RNA) of relevant tissues through development. • Characterize similarities and differences in epigenetic programming and RNA expression between TS and controls. • Evaluate candidate genes in a Zebrafish model. Background The molecular basis for Turner syndrome remains an enigma. Results from our lab show that the global epigenetic profile of Turner syndrome is profoundly changed. We hypothesize that different genetic regulatory mechanisms will be involved in expression changes underlying the characteristic traits of Turner syndrome.

Akut nyresvigt, som hvert år rammer mindst 10.000 danskere, er en alvorlig tilstand, som er forbundet med betydelig sygelighed og dødelighed. Der er dog begrænset viden om langtidsprognosen og betydningen af genoprettelse af nyrefunktionen umiddelbart efter det akutte nyresvigt. Dette projekt skal afdække, hvorledes akut nyresvigt påvirker risikoen for senere at udvikle kronisk nyresygdom, hjerte-kar-sygdom og for tidlig død. Den eksisterende viden på området er begrænset til udvalgte patientgrupper og mangler information om den forudgående nyrefunktion. Vi vil benytte os af en på verdensplan unik mulighed for at undersøge langtidsprognosen ved akut nyresvigt ved at indhente relevante sundhedsinformationer fra en række danske sundhedsregistre og sammenkoble disse i en national forskningsdatabase for patienter med akut nyresvigt. Vi vil undersøge, hvordan akut nyresvigt påvirker det normale aldersrelaterede fald i nyrefunktion for dermed bedre at forstå, hvorfor patienter med akut nyresvigt kan udvikle kronisk nyresygdom. Vi vil også undersøge, hvorvidt den måde hvorpå nyrefunktionen genoprettes efter det akutte nyresvigt, har betydning for den efterfølgende risiko for kronisk nyresvigt, hjerte-kar-sygdom og død. Denne viden er vigtig for at forstå betydningen af akut nyresvigt, for at målrette behandling, og vil desuden bidrage til at forbedre opfølgning og prognose for denne store patientgruppe.

Den hurtige udvikling i Internet-of-Things (IoT) har skabt utallige muligheder for innovation. Det nuværende IoT-miljø har dog adskillige afgørende udfordringer, herunder at de fortsat stigende mængder af sensordata kræver enormt meget lagerplads, at eksisterende komprimeringsteknikker nedsætter hastigheden hvormed data kan analyseres, hvilket reducerer værdien af data, osv. Derfor behøves effektive datakompressionsteknikker, som er i stand til at a) komprimere små blokke tidsrække-data på IoT-enheder; b) understøtte parallelle opdateringer og c) tillade dataanalyse direkte på den komprimerede data. Projekt Light-LoT stræber efter at udvikle en end-to-end IoT-løsning, som kan adressere disse udfordringer, og hvor en række forskellige dataanalyser kan udføres direkte på den komprimerede data, ved at bruge en ny komprimeringsteknik, Generalized Deduplication, som udvikles af vores gruppe ved AU. Vi vil designe datakompression, datalagring, og dataanalyse samlet, således at både analysehastigheden og de samlede omkostninger i IoT-miljøet optimeres. Forskningsholdet består af eksperter i source coding, datalagring, og dataanalyse, og samarbejder med forskere i verdensklasse fra MIT og Boston Universitet, samt danske virksomhederne. Forskningsresultaterne vil skabe fundamentet for at udvikle bæredygtige IoT-løsninger til gavn for alle interessenter i IoT-miljøet. Projektet forventes derfor at få en markant indflydelse på digitaliseringen af samfundet.

Beskyttelse og oprensning af grundvandsresurser og anvendelse af grøn og vedvarende energi for at mindske menneskeskabte klimaændringer er to kæmpe udfordringer på såvel nationalt som internationalt niveau. I Danmark findes mere end 35000 forurenede grunde, og størstedelen af dem er forurenet med organiske forbindelser. Dette projekt foreslår en tilgang, som kombinerer biologisk in situ forureningsnedbrydelse med lagring af termisk energi i grundvandsmagasinet (ATES). ATES systemer bruges til lagring af energi i form af koldt eller varmt vand i overfladenære grundvandsmagasiner med henblik på opvarmning eller nedkølning af bygninger. Ideen bag dette projekt er at anvende temperaturforskellene skabt af ATES-systemet til at forbedre biologisk in situ nedbrydning af organiske forureningsstoffer. Metoden bag forskningsprojektet er baseret på en kombination af innovative eksperimentelle metoder og numerisk modellering. Resultatet af projektet vil være et stort videnskabeligt fremskridt samt et direkte anvendeligt og omkostningseffektivt design af den foreslåede teknologi, som kan anvendes til oprensning af forurenede grunde og til at fremme udviklingen i forurenede byområder.

30% gravide kvinder er asymptomatiske bærere af bakterien Streptococcus agalactiae, men bakterien kan medføre svangerskabskomplikationer og alvorlige neonatale infektioner. Antibiotika behandlinger har desværre ofte ringe effekt og vi foreslår at det kan skyldes persister celler. Persister celler er bakterier, der er i stand til at gå i dvale mens de udsættes for antibiotika, hvorefter bakterierne kan genoplives, når antibiotika behandlingen er overstået, og derpå medføre sygdom igen. Tilstedeværelsen af S. agalactiae persister celler er endnu ikke dokumenteret, men foreløbigt arbejde i vores gruppe har vist at de findes. Projektet vil undersøge den genetiske baggrund for persister celler. Da mange infektioner skyldes bakterielle biofilm, vil vi desuden analysere persister celler i biofilm. Dette vil give os en bedre forståelse for mekanismerne bag dannelsen af persister celler og hvorledes de opretholder deres inaktive tilstand, en viden som kan bruges til at identificere nye targets til behandling. Ved at behandle de inaktive bakterier med antimikrobielle peptider, vil vi få en øget viden omkring muligheden for at bekæmpe persisters. Resultaterne er vigtige for hvordan vi i fremtiden kan identificerer stoffer som kan blive brugt i kampen mod persisterende infektioner, og således undgå langsigtede behandlinger, der øger risikoen for udviklingen af resistente bakterier og desuden lede vejen til et fornuftigt design af anti-biofilm terapi.

Ankelskader er den hyppigste idrætsskade og står for op til 34% af alle idrætsrelaterede skader. Landspatientregistret registrerer mere end 40.000 skadestuehenvendelser årligt relateret til ankelskader. Samtidig vurderes det, at kun 10 % af alle ankelskader resulterer i henvendelse på skadestuen. Heraf kunne det dedukteres, at der opstår 400.000 ankelskader om året, blot i Danmark. Denne høje skadesforekomst er forbundet med en stor økonomisk samfundsbyrde på ca. 500 millioner DKK om året. Sportsfodtøj har tidligere været linket til forekomsten af ankelskader, og videnskabelige studier peger da også på, at ankelskader er højst usandsynlige uden fodtøj. Det er derfor af høj samfundsrelevans at forstå, hvilke mekaniske parametre i sportsfodtøj, der kan være skyld i de mange ankelskader. Videnskabelige studier på området er dog fåtallige, og viden på området mangelfuld, hvilket danner grobund for dette forskningsprojekt; formålet er at undersøge, hvilke mekaniske design-parametre i sportsfodtøj der udgør en risikofaktor for ankelskader. Dette vil lette valget af sikkert sportsfodtøj for udøvere og atleter samt give grobund for at producenter kan udvikle mere sikkert sportsfodtøj fremadrettet - til glæde for både forbrugeren og samfundet.

I vores dagligdag forbruger vi meget plastik, og størstedelen af det bliver i dag fremstillet af råolie. For at gøre plastikforbruget mere bæredygtigt vil vi gerne genbruge plastikken, men kun en mindre del af det husholdningssorterede plastik genbruges direkte ved omsmeltning til nye produkter. Resten bliver brændt på forbrændingsanlæg og energien genindvundet til el og fjernvarme. Dette udleder fossile drivhusgasser, primært CO2. Men hvad nu hvis vi kunne opsamle og genomdanne denne CO2 til ny plastik? Dette kaldes kemisk genanvendelse. Plastik fremstilles af molekyler kaldet monomere, primært ethen og propen (kaldet olefiner) samt aromater, der er organiske molekyler baseret på den grundlæggende kemiske struktur benzen (C6H6). Under en kemisk process kaldet polymerisation, danner monomererne lange kæder af molekyler, kaldet polymerer, som er plastik. Hvis CO2 kombineres med brint fra elektrolyse af vand (ved brug af bæredygtig elektricitet) kan man fremstille metanol, der efterfølgende kan omdannes til olefiner og aromater. Det ville dog være langt mere effektivt, både energimæssigt og økonomisk, at omdanne CO2 og H2 direkte til olefiner og aromater. Dette projekt udvikler og undersøger specielle katalysatorblandinger til netop dette formål, med henblik på at udvikle en simpel og effektiv proces til fremstilling af nye plastikmonomere fra CO2 for at øge den samlede genanvendelse af plastik.

Titel: Bekæmpelse af plastforurening: de novo opdagelse af enzymer til at nedbryde C-C-skelettet (Akronym: Combastic) Plastforurening påvirker vores miljø, dyreliv og økologiske cyklus negativt. Polymerer bestående af et C-C-skelet udgør mere end 80 % af verdens årlige plastproduktion, men deres kemiske struktur gør dem stærkt modstandsdygtige over for naturens almindelige nedbrydningsprocesser. Med polyethylen (PE)-nedbrydende bakterier som udgangspunktet, vil dette projekt anvende et tværfagligt afsæt ved at kombinere genomiske og proteomiske analyser til opdagelsen af nye PE-nedbrydende enzymer. Derudover vil de katalytiske mekanismer blive belyst ved hjælp af krystalstrukturbestemmelse af enzymerne, dybdegående spektroskopiske tekniker og isotopisk mærkning. Den forbedrede enzymaktivitet til en mere effektiv nedbrydning af C-C-plast vil blive demonstreret gennem iterativ og trinvis evolution. Efter en vellykket implementering åbner dette projekt et nyt forskningsområde inden for udvikling af polymernedbrydende enzymer, som også kan tilbyde en helt ny løsning til bekæmpelse af plastforurening.

Enzymer er i dag vigtige byggesten for udviklingen af mange videnskabelige fagområder. Derudover anvendes de også i stigende grad i mange processer inden for eksempelvis medicinal-, fødevare- og tekstilindustrien. Enzymer er relevante fordi de er naturlige katalysatorer samt meget specifikke i deres virkning, hvilket gør fremstillingsprocessen både enklere, billigere og ofte mere miljøvenlig. Udfordringen mht. enzymer er at overvinde den ringe aktivitet, der er i et dehydreret medie. Hvis aktiviteten kan øges, vil det være en væsentlig videnskabelig landvinding, samtidig med at det vil blive væsentligt mindre bekosteligt at arbejde med enzymer inden for både forskning og industri. Der anvendes i dag forskellige fremgangsmåder i forsøget på at øge aktiviteten, disse er enten baseret på at man ændrer opløsningsmidlets egenskaber, formuleringen eller at man designer enzymer med de ønskede egenskaber. Sammenspillet mellem opløsningsmidlers egenskaber, vandindhold og enzymets aktivitet er dog ikke afklaret. For at kunne forudsige hvorledes enzymets aktivitet kan forbedres, vil vi derfor udføre parallelle eksperimeter og computersimuleringer, og fokusere på enzym-katalyserede reaktioner i organiske opløsningsmidler. Resultaterne vil være afgørende for muligheden for at designe enzymer med høj aktivitet i dehydrerede medier.

Kontaminering af vandmasser på grund af opblomstring af cyanobakterier er et stigende problem verden over. Denne kontaminering forværres af kombinationen af intens landbrugsaktivitet samt stigende antal tørkeperioder i sommerperioderne. Ved mangel på vand på grund af tørke, tvinges landmændene til, specielt til afgrøder som kræver kunstvanding, at bruge overfladevand (søer, damme, reservoirer) af dårligere kvalitet og med øget risiko for at indeholde cyanobakterier og toksiner. Dette problem er især udbredt i Middelhavsområdet eller på Balkan, men forekommer også i Sydamerika og Asien. Der er derfor behov udvikling af lavteknologiske vandbehandlingsteknikker for at sikre kvaliteten af vand til landbruget. WETCYANO vil teste udnyttelsen af konstruerede vådområder til at fjerne disse kontaminanter og dermed sikre rent vand til vanding af afgrøder. Vi vil undersøge, om konstruerede vådområder kan anvendes til at filtrere og mineralisere biomassen fra cyanobakteriernes opblomstring samtidig med at cyanotoxinerne nedbrydes i systemet. Vi vil verificere, at eventuelle nedbrydningsprodukter mister deres toksiske aktivitet, og identificere hvordan et sådan system kan fungere kontinuerligt med en begrænset mængde næringsstoffer i perioder og spidsbelastning, når der sker en opblomstring. Projektet vil udmønte sig i beskrivelse af et innovativt miljøteknologisk design til oprensning af overfladevand. Der er interesse fra både dansk og international SME side i projektet.

DISTRUST projektet forsker i IT-understøttet samarbejde imellem virkomheder, der ikke stoler fuldt på hinanden. De IT-systemer, vi har til at understøtte samarbejde imellem virksomheder, er gode til at kommunikere og udføre store mængder transaktioner hurtigt, f.eks. ordrebehandlingssystemer. De er imidlertid ikke gode til at håndtere afvigelser fra det aftalte samarbejde, hvadenten afvigelsen skyldes fejl eller bevidst snyd, der må håndteres dyrt og langsommeligt ved en domstol. Problemet er svært at håndtere i praksis, da det for et IT-system er meget vanskeligt at se forskel på "snyd" og "fejl på netværket", og man må idag derfor i praksis vælge, om man kan acceptere at skulle have fuld tillid til udvalgte deltagere i samarbejdet, eller i stedet ikke stole på nogen og så begrænse sig til et system med få samarbejdspartnere og en lille volumen af transaktioner. DISTRUST projektets overordnede mål er at finde metoder til at have effektive systemer, der fungerer med mange deltagere og mange transaktioner, selvom alle deltagere ikke stoler fuldt ud på hinanden. Projektet vil udnytte teknologiske fremskridt i både kryptografiske protokoller, såkaldte "Trusted Execution Environment" hardware-moduler, og blockchain teknologier, sammen med et mere nuanceret tillidsbegreb, der kan bruges til at kun at "betale for" manglende tillid, der hvor det er nødvendigt.

En af de mest fundamentale begrænsninger for udviklingen af fremtidens elektroniske komponenter består i at undgå, at strøm løber gennem dele af enheden, hvor der ikke er behov for det. I takt med at komponenterne i moderne elektronik nærmer sig en størrelse på få nanometer (en milliardtedel af en meter), skal en effekt kaldet kvantemekanisk tunnelering undertrykkes, hvis ikke strømmen skal lække frit rundt i komponenten. Fornyligt demonstrerede vi (Nature 2018, 558 (7710), 415-419), at der findes molekyler med funktionelle grupper, der er mere strømisolerende end et tomrum af samme størrelse på grund af en bemærkelsesværdig undertrykkelse af tunneleringseffekten. I dette projekt bruger vi denne indsigt til at designe nye dielektriske materialer. Den centrale udfordring er, at opretholde den strømisolerende egenskab af et molekyle, mens dets dielektriske konstant gøres større. Vi anvender en kombination af high-throughput screening algoritmer, og studier af atomiske kvantetransport egenskaber for enkeltmolekyler, samt enkelt- og flerlag af molekyler. Projektet vil bestå af en PhD studerende.

Danish Learn to pronounce Vi har for nylig syntetiseret en ny familie af dinuclear Lanthanide-baserede burkomplekser. Vi tror, ​​at disse komplekser kan fungere som fremragende bimodal magnetisk resonans (MR) / Near InfraRed (NIR) billeddannelsesmidler, siden 1) De to lanthanidioner er rumligt indesluttet i et burlignende miljø, hvor hvert lanthanidcenter koordineres af en heptadentatligand , der potentielt resulterer i en stor termodynamisk stabilitetskonstant således til en reduceret frigivelseshastighed for Gd (III) i væv; 2) Kompleksernes dinuklare natur resulterer i et magnetisk moment større end dette af de i øjeblikket anvendte kommercielle Gd (III) -baserede MRI-kontrastmidler, hvilket potentielt resulterer i en analogt højere afslapningsevne og iboende detektionsfølsomhed; 3) Komplekserne, der indeholder Yb, Nd eller Er, udsender i det meget interessante NIR-II-område; 4) Den trikationiske ladning af buret tillader relativt høj opløselighed i vand; 5) Det ene koordinerede vandmolekyle via en ligandudvekslingsmekanisme.

Viruslignende partikler er små molekylære beholdere, der er består af proteinkapslen fra rigtige vira, men hvor alt arvematerialet, som gør at virus kan fremkalde sygdomme, er fjernet. Disse beholdere kan modificeres og bruges som vacciner, eller de kan fyldes med andre molekyler og for eksempel bruges til at transportere deres indhold ind i celler. For at være helt sikker på at undgå risiko for uønskede infektioner bruger man typisk vira fra planter eller helt syntetiske partikler, hvis de skal bruges i mennesker. Vores immunsystem vil imidlertid genkende de fremmede partikler, ligesom det genkender rigtige vira, og sørge for at de hurtigt bliver nedbrudt. Hvis de viruslignende partikler skal gives som en behandling over flere gange vil immunsystemet til sidst have nedbrugt partikerne og deres indhold inden det har nået at virke. Som en mulig afhjælpning af dette problem vil vi i projektet undersøge om viruslignende partikler, som kroppen selv laver, og som derfor ikke kan genkendes af vores immunsystem kan bruges i stedet for. En stor del af vores arvemasse stammer fra virusinfektioner og for nyligt har man opdaget at et gen fra en af disse virusinfektioner, koder for et protein, der kan lave proteinkapsler og transportere RNA ind i celler. Vi vil undersøge dette protein og en række lignende proteiners egnethed som transportsystemer for forskellige molekyler og håber, at de på lang sigt vil kunne bruges til formulering af lægemidler.

En ny strategi i lægemiddeludvikling baserer sig på nedbrydning af et sygdomsfremkaldende protein, istedet for at det blot hæmmes på traditionel vis. Teknologien, der kaldes PROTAC, virker ved at føre det ”syge” protein hen til cellernes genbrugscentral, hvor det nedbrydes. Dette er effektivt, da PROTACs kan udføre denne opgave mange gange, i modsætning til et traditionelt lægemiddel, som kun kan hæmme én kopi af proteinet ad gangen. Det er således en banebrydende strategi i medicinalkemi, og det har allerede resulteret i et lægemiddel på markedet. I dette projekt, vil vi udvikle PROTACs til at ramme en særlig klasse enzymer, som har betydning for regulering af vores gener. Disse enzymer, såkaldte histone deacetylaser (HDAC’er), har også vist potentiale som mål for lægemidler, med en håndfuld stoffer godkendt til klinisk brug imod cancer. Ydermere, har disse enzymer vist sig at have en effekt i neurodegenerative sygdomme, herunder demens, som er et fokusområde for vores samarbejdspartnere ved Massachusetts General Hospital. Her har resultater vist, at hæmning af HDAC aktivitet kan forøge mængden af proteinet progranulin, som har vist effekt på demens i forsøg med mus. Udvikling af PROTACs imod HDAC enzymerne vil udgøre en teknologi med stort generelt potentiale for fremtidige studier af disse enzymer i forbindelse med en lang række sygdomme. Vi vil, sammen med vores samarbejdspartnere, undersøge om vores nye PROTACs har potentiale for udviklingen af ny behandling af demens.

Diabetisk retinopati (DR) er en øjensygdom, der forårsager en gradvis forringelse af den indre nethinde, hvilket fører til et ikke-genopretteligt synstab. Mere end 100 millioner diabetikere verden over af lider af DR. Desværre vedbliver sygdommen at være meget udfordrende at behandle, og de nuværende behandlingsmuligheder har kun effekt i ganske få patienter. I DR sker en nedbrydning af den såkaldte indre blod-nethinde-barriere, hvilket eksponerer nethinden for skadelige stoffer fra blodet. Den indre blod-nethinde-barriere har derfor en kritisk funktion i opretholdelsen af en sund nethinde. I dette projekt vil vi udvikle en ny type af nanomedicin, der er målrettet proteinet endothelial protein C receptor (EPCR) på overfladen af de endotelceller, der udgør den indre blod-nethinde-barriere. Nanomedicinen vil herefter frigive activated protein C (APC) til de syge endotelceller for at genoprette deres kritiske funktion. Ved at målrette nanomedicinen til EPCR igangsættes en specifik sorteringsmekanisme inde i endotelcellerne, der fordelagtig i forhold til at øge effektiviteten af APC. Der er i øjeblikket ingen behandlingsstrategier under klinisk udvikling, der kan levere medicin til beskyttelse af den indre blod-nethinde-barriere og sikre genopretning af dens funktion. Derfor vil vores projekt være et væsentligt bidrag til fremtidens behandling af DR.

Udviklingen I tredjeverdenslande har øget forventningerne til produktionen af el i 2050. Heraf estimeres det at næsten halvdelen af den forøgelse skal komme fra grøn energi. Solcelle-teknologien er i rivende udvikling og især organiske solceller er i fokus. Disse organiske solceller er fleksible, billige at producere og kan virke både inden- og udendørs. Desværre er de endnu ikke så effektive og stabiliteten skal også forbedres før at man kan se et kommercielt potentiale. I dette projekt vil vi arbejde med to typer af molekyler der er interessante med hensyn til molekylær elektronik og netop solceller. Tetrathiafulvalen (TTF) er et lille molekyle som virker elektron-donerende. Op gennem 70’erne var der stor interesse for dette molekyle, da det viste sig at være superledende (ingen modstand og tab af energi) når det blev blandet med en passende elektron-acceptor. TTF har vist sig at være en god halvleder der kan transportere positive ladninger. Porphyrin, kendt som ”The Pigment of Life”, er ansvarlig for den grønne farve i planter. Det er netop en udgave af porphyrin (Klorofyl) som er ansvarlig for den grønne farve af planter og deres mulighed for at optage energi fra sollys. Kombinationen af disse to molekyler til at lave nye elektron-donor molekyler indenfor organiske solceller forventes at øge evnen til at fange sollyset samtidig med at transporten af elektroner og de positive huller som de skaber kan bevæge sig mere effektivt og uden at molekylerne går i stykker.

Dette projekt søger at gøre produktion af mikrokomponenter mere robust med henblik på øget produktionshastighed og konkurrenceevne. Specifikt ses på formgivning af små metalemner som formes af rustfrit stål med en tykkelse på ned til 0,1 mm. Disse anvendes i mange elektroniske enheder i høje styktal, og det er derfor afgørende at kunne producere effektivt og med høj kvalitet og snævre tolerancer. Dette lader sig kun gøre ved at have streng kontrol med værktøjsdimensioner og overflader som ændres over tid på grund af slid. Det er disse slidmekanismer der undersøges i projektet og der udvikles nye metoder til valg af smøring, værktøjsmaterialer og overfladeegenskaber. Slidmekanismerne på mikroskala afviger fra kendte mekanismer under formgivning af større komponenter, og det er derfor nødvendigt at forstå de forhold der er afgørende for slid under formgivning af mikroemner. Disse forhold behandles eksperimentelt under kontrollerede forhold hvor forskellige parametre kan afprøves. Dette giver mulighed for at optimere forholdene og sætte retningslinjer for design af værktøjer og smøring til industriel produktion. Resultaterne afprøves i en dansk produktionsvirksomhed.

Long-living legacy software systems grow old over time in tact with engineers retiring or changing jobs and technologies becoming obsolete even though they are still in use. Software archaeology helps new generations of engineers to understand such legacy systems to enable maintenance and modernization. Yet, the code base is large, hard to navigate and incomprehensible. The project ISA will exploit immersive 3D virtual reality to increase the effectiveness of software archaeology. We will create a virtual reality representation of a software system that can be explored interactively, for example, a city with buildings, floors and streets representing modules, functions and dependencies. We will analyze system usage to guide through meaningful exploration routes and highlight particularly important system areas as targets. The project will be conducted by internationally recognized researchers from the ITU Copenhagen in collaboration with a world-leading Swiss visualization expert, a high-tech German startup and two Danish virtual reality companies. The project results have the potential to substantially advance practices in software archaeology and make the field more accessible to classically trained software engineers, which is fundamental for coping with a dramatically increased number of legacy systems in the future.

Det moderne samfund er bygget på teknologiske landvindinger, og den næste store udfordring er overgangen fra fossile brandstoffer til grøn energi. Det kræver en stor mængde sjældne jordarter, da de nødvendige teknologier alle bruger disse grundstoffer, vokser vores forbrug af disse støt. Det er en udfordring da de processer der bruges til at udvinde de sjældne jordarter er energikrævende og bruger store mængder af forurenende kemikalier. Udvindingsprocessen foregår ved at en vandig fase og et organisk solvent blandes under kraftig omrøring. Derved opstår en emulsion, hvori de sjældne jordarter overføres fra den vandige fase til det organiske solvent. Vi kender kemien i de to faser, men selve den process hvorved overførslen fra den ene fase til den anden fase sker, den kender vi ikke. Og det er den process dette projekt skal studere, således at vi kan tilvejebringe ny viden, som så kan bruges til at optimere udvindingen af disse vigtige grundstoffer.

En af de unikke egenskaber ved lasere er den reducerede spektrale fordeling af deres optiske emission, hvis man sammenligner med andre lyskilder. Denne laserlinjebredde kan dog i høj grad påvirkes af miljøforholdene. Ved forskning i grundlæggende halvlederfysik forsøger dette ambitiøse projekt at løse linjebreddespørgsmålet for diodelasere, da dette er kendt som en af flaskehalsene i implementeringen af optiske transceivere til nye applikationer såsom 5G trådløs.

Mængden af plastik i verdens have er stigende og historier om nye plastikfund på strande eller andre steder i havet er tilbagevendende i aviserne. Der er en stigende bekymring for at mikroplastik partikler, grundet deres størrelse, kan ende i dyreplankton eller blive spist af fisk, og dermed skade havets økosystemer såvel som potentielt folkesundheden. Det er kendt viden at utroligt store mængder af mikroplastik ender i havet, men hvad der herefter sker med mikroplastikken står mindre klart. Dette projekt har til formål at lukke dette videnskab ved at benytte state-of-the-art forsøgsfaciliteter og avancerede numeriske modeller udviklet indenfor forskning i kystprocesser og sandtransport til at belyse grundlæggende transportprocesser af mikroplastik nær kysten. Sådanne faciliteter og modeller er velkendte og veletablerede indenfor kystforskning, men har været påfaldende fraværende i hidtidige studier af transport af mikroplastik, som har bygget på meget simplificerede og idealiserede modeller. En øget forståelse af de grundlæggende transportprocesser vil give et bedre indblik i mikroplastikkens endelige skæbne i havet og potentielt gøre det muligt at identificere kystnære ”hotspots” hvor forskellige typer af mikroplastik akkumulerer. Sådan en forståelse er strengt nødvendig, hvis truslen fra mikroplastik skal bekæmpes effektivt.

Trængslen på de danske veje er stigende, og dagligt spildes hundredtusindvis af timer pga. forsinkelser specielt i Hovedstadsområdet og andre stærkt trafikerede områder. Forsinkelserne giver et enormt samfundsøkonomisk tab, og også på det personlige plan påvirker trængslen og den medfølgende uforudsigelighed af rejsetider vores liv og dagligdag. Derfor er det essentielt, at den eksisterende infrastruktur udnyttes optimalt med mindst mulig trængsel til følge, samt at udbyttet af potentielle infrastrukturinvesteringer maksimeres. I den forbindelse er det vigtigt, at beslutningstagere har adgang til en velfungerende trafikmodel, der giver en realistisk repræsentation af rejsendes rutevalg. Selv de mest avancerede af nutidens rutevalgsmodeller er imidlertid adfærdsmæssigt urealistiske. Desuden kan de ikke anvendes i storskala-trafikmodeller uden at der gås på kompromis med den teoretiske konsistens. Projektets formål er at udvikle en adfærdsmæssig realistisk model til beskrivelse af rejsendes rutevalg. Denne model vil på konsistent vis kun allokere trafik til relevante ruter, og lade ruter der er alt for lange eller indeholder urealistiske omveje være ubenyttede. Projektet vil også udvikle tilhørende efficiente løsningsalgoritmer, der muliggør konsistent anvendelse af modellen i storskala. Modellen og algoritmerne vil blive valideret via et case-studie, der beskriver daglig transport i Danmark samt en datakilde baseret på GPS-data indeholdende en stor mængde faktiske rutevalg.

Oxidglas, eller i daglig tale bare glas, anvendes i en række lav- og højteknologiske teknologier, men deres fremtidige anvendelser er primært udfordret af glas’ lave brudsejhed og sprødhed, dvs. manglende evne til permanent deformation uden brud. Denne kolossale udfordring vil til dels kunne overkommes, hvis der kan udvikles nye glasmaterialer, som enten er meget modstandsdygtige overfor at danne revner og brud, eller som er selvhelende. Vores nyeste forskning har vist, at begge effekter kan opnås i en særlig type aluminiumborat glas ved at udsætte glasset for ældning i en fugtig atmosfære. Den atomare mekanisme for processen samt muligheden for at overføre teknikken til andre glassammensætninger er dog stadig ukendt. I dette projekt vil vi anvende en kombination af eksperimenter og computersimuleringer til at forstå den strukturelle mekanisme bag den selvhelende effekt og ultra-høje revnemodstand, herunder at forstå interaktionerne mellem glas og vand under høj mekanisk spænding. Dette vil bl.a. involvere en karakterisering af strukturen af den hydrerede glasoverflade. Vil vi også undersøge effekten af glassets kemiske sammensætning og struktur på graden af selvheling og revnemodstand. Udover at give en forbedret grundvidenskabelig forståelse af selvhelingsmekanismen, vil projektet også kunne åbne op for industrielle anvendelser af glas med selvhelende egenskaber.

Parisaftalens mål er at holde den globale opvarmning under 2 °C. Geologisk karbonlagring (GKL) er blandt de lovende måder at reducere CO2 udledning. Under GKL bliver CO2 injiceret i undergrunden og konverteret til opløst eller fast form gennem geokemiske reaktioner med vand og bjergarter. Den danske Nordsø-kalk er blandt de formationer, der vurderes som lager på grund af unikke strukturelle egenskaber, eksisterende injektionsinfrastruktur, og det potentielle økonomiske incitament forbundet med geotermi og forøget olieindvinding. CO2-forsuret vand opløser hurtigt kalk. Denne reaktion vil ændre formationens egenskaber og lede til selvorganiserede, multi-skala netværk, gennem hvilke CO2 præferentielt vil migrere. CO2'ens transport og skæbne vil være bestemt af disse nydannede strømningskanaler. Hvorledes disse præferentielle strømningsveje udvikles fra mikroskopiske strukturelle heterogenitet udgør et centralt ubesvaret spørgsmål. For at svare dette vil vi kombinere den nyest udviklede tomografiske teknik med en ny type matematisk model. Kapaciteten for billeddannelse tillader direkte observation af defektoptrapning over fem størrelsesordner - fra m til dm. Modellen vil tillade os at integrere denne information i en kvantitativt ramme og udvikle prædiktiv evne for GKL implementering. Dette projekt vil give kritisk forståelse for sikkerheden og kapaciteten under karbonlagring i dansk kontekst.

Vores daglige plastikforbrug er årsag til betydeligt ressourcespild fordi kun en mindre del genbruges direkte ved omsmeltning til nye produkter. Plastik fremstilles af kemikalier lavet af råolie, primært molekyler der findes i eller laves af benzin. Hvis vi kunne genomdanne plastik til benzin, der kan oparbejdes til ny plastik, kunne vi opnå kemisk genanvendelse af den plastik der ikke kan genanvendes ved omsmeltning. Plastik fremstilles af molekyler kaldet monomerer. Under en kemisk proces kaldet polymerisation, danner monomererne lange kæder af molekyler, kaldet polymerer, som er plastik. For nogle få typer af plastik kan denne proces køres baglæns, med efterfølgende oprensning og fremstilling af ny plast, men for de mest anvendte plasttyper som feks polyethylen og polypropylen er dette ikke muligt. Ved opvarmning af disse plasttyper til 400 til 500 °C uden ilt (kaldet pyrolyse) kan de omdannes til en væske der minder om råolie, men kun en mindre del af denne olie er benzin der kan oparbejdes til ny plast. Dette projekt udvikler og undersøger en proces hvor plastik lynopvarmes sammen med brint og en katalysator under højt tryk (kaldet katalytisk hydropyrolyse), for at omdanne det til benzin med højt udbytte, der efterfølgende kan oparbejdes til ny plast eller anvendes som brændstof. Projektet undersøger effekten af katalysator, tryk og temperatur samt effekten af forskellige plastiktyper, rene og i blandinger.

Antibiotika udgør en hjørnesten i behandling af infektionssygdomme forårsaget af bakterier og gives ofte oralt som piller, hvorefter det aktive stof optages i tarmen og transporteres via blodcirkulationen til det sted i kroppen hvor infektionen er. Dette har dog den uønskede konsekvens at det naturlige bakteriesamfund i tarmen også bliver påvirket, hvilket ofte giver forbigående bivirkninger som diarré eller forstoppelse. I nogle tilfælde er disse ødelæggende effekter på tarmbakterierne dog ikke selvbegrænsende og udvikler sig til mere komplicerede tilstande af diarré som bl.a. kan skyldes opblomstring af den sygdomsfremkaldende bakterie Clostridioides difficile som er svært at behandle. At sygdomsfremkaldende bakterier får lov til at blomstre op skyldes bl.a. at der sker kemiske ændringer af vækstmiljøet i tarmen som følge af antibiotikapåvirkning. I dette projekt undersøger vi muligheden for at minimere disse kemiske ændringer ved at behandle med antioxidanter sideløbende med antibiotika. På den måde begrænses effekter på det naturlige bakteriesamfund og risikoen for opblomstring af sygdomsfremkaldende bakterier nedsættes. Hvis denne tilgang viser sig effektiv kan det have en stor samfundsmæssig betydning.

Whipping er en tidsafhængig svingningsform af skibets skrogbjælke. Fænomenet opstår ved en pludselig belastning, f. eks. når skibet sejler i store bølger og for- eller agterskibet løfter sig op over bølgerne og derefter banker ned i vandet igen. Der kan opstå store skader i skibets konstruktionsstyrke som følge af whipping. F. eks. gik i januar 2007 det 225 m lange containerskib MSC Napoli i to stykker i en storm, og senere var 316 m lange containerskib MOL Comfort udsat for en lignende ulykke. Sidstnævnte skib var i 2013. Ved undersøgelserne af disse to ulykker fandt man frem til, at whipping ydede afgørende bidrag til ulykkerne. Undersøgelserne pegede endvidere på et stort behov for videre forskning inden for whipping, og at whipping bør indgå i proceduren ved konstruktion af skibe. Gennem udvikling af numeriske metoder i SWIWS, vil man forøge den nuværende (utilstrækkelige) viden om modellering af whipping. SWIWS vil ligeledes muliggøre en ny konstruktionspraksis i Danmark og internationalt, i hvilken whipping-analyse vil indgå.

Karakterisering af individuelle celler er en udfordring som inden for de seneste år er blevet belyst fra flere sider v.h.a. mikroskopi, immunologiske metoder og nextgeneration DNA/RNA sekventering. I dette projekt vil vi udvikle en helt ny massespektrometri baseret teknik til måling og kortlægning af proteiner i enkeltceller (single cell proteomics). Fordelen ved denne massespektrometri baserede metode er at vi kan måle såvel protein-grupper som post-translationelle modifikationer som tilsammen beskriver en celles tilstand, dvs. om cellen er sund eller syg, og om cellen er i vækst og udvikling. Enkelt-celle analyse stiller store krav til prøveforberedelse da der er tale om picogram mængder protein i meget små volumener. Vi vil udvikle lab-on-chip teknikker som kan kobles direkte til elektrospray ioniserings tandem massespektrometri (ESI-MS/MS), hvorved proteiner i enkelt-celler kan analyseres og proteiner identificeres og kvantiseres. Single cell proteomics vil blive anvendt til identifikation og klassificering af celler og på længere sigt til diagnostik af sygdomme, f.eks. ved analyse af enkelt-celler isoleret fra blod.

Kræft reagerer ofte på kemoterapi ved at udvikle resistens, hvilket er en primær årsag til behandlingssvigt. De store fremskridt, der gøres ved behandling af HIV, skyldes i høj grad, at vi angriber sygdommen fra flere vinkler. I min forskning bruger jeg en lignende fremgangsmåde til behandling af resistent kræft. Til dette vil jeg udvikle en specialiseret transportør, der pakker de forskellige stoffer sammen i en størrelse, der er ideel til styring af transportøren til tumoren. Når tumoren er nået, opdeles transportøren i meget små komponenter, der er i stand til at trænge dybt ind i tumoren og levere de forskellige lægemidler, som tilsammen giver en kombineret effekt.

Efterklang er et lydsignal som optræder i mange dagligdagsomgivelser, f.eks. klasselokaler, cafeteriaer eller banegårde. Hørehæmmede personer har meget svært ved at forstå tale i omgivelser med efterklang, hvilket forhindrer dem i at følge med i samtaler og at deltage i sociale begivenheder. Høretab behandles typisk med høreapparater. Generelt kan høreapparater hjælpe i simple lyttemiljøer men ikke i omgivelser med efterklang. For at kunne forbedre behandlingen med høreapparater er der behov for en bedre forståelse for hvordan hørehæmmede personer opfatter tale i efterklang og hvordan deres hørevanskeligheder i omgivelser med efterklang kan afhjælpes ved hjælp af høreapparatteknologi. I dette forskningsprojekt vil de hørehæmmedes evne til at forstå tale i efterklang blive systematisk undersøgt og deres gavn af nye metoder for efterklangsdæmpning i høreapparater blive afklaret. Derudover vil metoder for forudsigelsen af den enkelte hørehæmmedes gavn af efterklangsdæmpning blive udviklet. Det forventes at de opnåede resultater vil hjælpe med at etablere nye former for høreapparatbehandling, som vil forbedre den enkelte hørehæmmedes evne til at kommunikere i komplekse lyttemiljøer.

I fremtiden forventes det at behovet for implantater – f.eks. en ny hofte eller et knæ – vil være støt stigende, hvilket også medfører større krav til fremtidens materialer. Inden for ortopædiske anvendelser er brugen af titanium stærkt stigende, da det i mange henseender er et ideelt materiale. Titanium kan regnes for at være fuldt biokompatibelt samtidigt med, at det er let og stærkt. Der er dog et udbredt ønske om for implantatmaterialer at nedbringe ”stivheden” af materialet, så det er mere ”kompatibelt” med menneskets knogler. Til ortopædisk brug har man introduceret såkaldte beta-titaniumlegeringer som er kendetegnede ved lav stivhed – men som desværre også har lav styrke. Herværende projekt vil tage udgangspunkt i netop beta-legeringer og forsøge at ændre på egenskaberne ved brug af små indskudselementer som nitrogen og ilt. Ideen er, at tilstedeværelsen af nitrogen og/eller ilt vil øge styrken af beta-legeringer. Derudover vil man kunne opnå legeringer, hvor materialet opfører sig super-elastisk. Denne effekt opnås gennem en såkaldt martensitisk transformation som også kendes fra ”hærdning” af stål. Effekten søges skræddersyet til menneskets kropstemperatur. Til den ende kræves selvsagt en grundlæggende forståelse for opførslen af (små) indskudselementer i beta-titaniumlegeringer. Projektet er primært fokuseret på materialer til implantatbrug, men udkommet er også almengyldigt for brug og udvikling af nye titanium-betalegeringer i mange andre applikationer.

Den industrielle revolution som har været i gang de sidste to årtier kaldes Industri 4.0, og bygger på øget integration mellem den digitale og den fysiske verden. I dag udføres dette ved at sensorer, udstyr, maskiner og robotter overalt i produktionen sender information til en central computer, som på baggrund heraf beregner, simulerer og giver besked til enhederne om hvilke operationer der skal udføres hvordan og hvornår. Dette vil i fremtiden kunne gøres endnu mere effektivt, hvis vi kan få robotter til at agere som selvstændige individer, der uden central styring, selv kan finde ud af hvilke opgaver der skal løses og hvordan de kan løses mest effektivt i samarbejde med andre robotter i nærheden. Fænomenet kendes fra hvordan arbejdere i en myrekoloni organiserer opgaverne, og kaldes i robot-fagsprog for swarm robotics. I det foreslåede projekt vil førende forskere i swarm robotics fra Syddansk Universitet og Université Libre de Bruxelles gå sammen om at udvikle de nye metoder som kræves for at få swarm robotics til at fungere i et produktionsmiljø. Det drejer sig om at udvikle nye metoder til at udstyre produktionsrobotter med de nødvendige sensorløsninger, løsninger til koordination, samt nye metoder til programmering af automatisk decentraliseret kontrol. De nye metoder vil blive afprøvet på robotter fra virksomheden Enabled Robotics, som har udviklet unikke mobile industrirobotter med påmonteret robotarme.

Slidgigt, også kendt som artrose, er en hyppig forekommende lidelse med langsomme forandringer i ledbrusk, menisk, ledbånd og muskler til følge. Sygdommen rammer typisk knæet og er forbundet med begrænset bevægelighed, smerter og reduceret livskvalitet, og ved fremskreden sygdom kan det være nødvendigt at udskifte knæet. På trods af at knæudskiftning, såkaldt knæalloplastik, er en succesfuld operation, så er 16-30% af patienterne utilfredse med resultaterne og dette fører til genoperationer. Der er mange underlæggende årsager til, at genoperation er nødvendig, men i 2017 var en hyppig årsag knæløshed (18 %). Herudover var stivhed af knæet også årsagen i ca. 15% af tilfældene. En mulig forklaring på hvorfor så mange knæ bliver for løse eller stramme, er, at protesevalg, placering samt balancering af ledbåndene afhænger af en subjektiv vurdering af kirurgen. Dette vil vi lave om på i dette projekt ved at udvikle en ny knæprotese, som er optimeret i forhold til den enkelte patients knæløshedskarakteristik og det kirurgiske indgreb understøttes af løbende målinger af knæbalancen under operationen. Metoden vil vi sammenligne med traditionel knæudskiftet for at dokumentere, at vi opnår bedre knæstabilitet efter operation. Vi forventer, at dette studie kan bane vejen for en mere ingeniørmæssig tilgang til knæudskiftning og på sigt forbedre behandlingen af artrosepatienter.

Ca. 20% af verdens energiforbrug bruges til at overvinde friktion. Virtuelle prototyper, monitorering og forudseende vedligehold er forskningsemner, hvor man søger at realisere visionen om intelligente tribologi systemer for at øge effektiviteten og pålideligheden af maskiner, som anvendes i energitunge industrier. En væsentlig udfordring er de eksperimentelle teknikker, som anvendes til undersøgelse af smørefilm, fordi friktion ikke er en materielle egenskab, men en egenskab af det system, hvori materialerne fungerer, og dette skaber en kløft mellem virkelige og idealiserede testsystemer, hvilket er en væsentlig udfordring for ingeniører og forskere. Adaptiv ultralydsreflektometri er en lovende tilgang til at udføre ikke-invasive målinger af smørefilmtykkelser. Nuværende adaptive løsninger er baseret på simple metoder, som ikke tager højde for relationer mellem forskellige frekvensers energi niveau i de transmitterede og reflekterede ultralydsbølger, hvilket gør metoderne sensitive til eksterne påvirkninger fra for eksempel temperatur og tryk variationer. Dette projekt har til formål at undersøge en nyopdaget matematisk beskrivelse af frekvensindholdet i de transmitterede og reflekterede bølger, og anvendelse af denne beskrivelse i multi-frekvens adaptive filtre, hvormed robustheden af ultralydsreflektometri til ikke-invasive målinger af smørefilmtykkelser søges forbedret.

Moderne biologisk og medicinsk forskning og teknologi benytter sig i meget stort omfang af fluorescerende farvestoffer til at visualiserer og undersøge væv, celler og biomolekyler så som proteiner og DNA. Ved at erstatte disse fluorescerende molekyler med fluorescerende nanopartikler kan der opnås et flere hundrede ganger kraftigere fluorescens signal hvilket kan være afgørende for at udvikle mere følsomme, hurtigere og mere præcise analyser. Dette projekt sigter mod at udvikle en ny type af fluorescerende nanopartikler som kun indeholder organiske molekyler og ingen tungmetaller som ellers ofte er en del af fluorescerende nanopartikler. Desuden vil de nye nanopartikler give op til 50 gange kraftigere signal end nuværende produkter på markedet og nemt kunne justeres med hensyn til fluorescensbølgelængde. Vi forventer at dette vil gøre udvikling af ny super-følsomme analyse metoder i medicinsk og biologisk forskning hurtigere og mere effektiv. Udviklingen af de nye fluorescerende nanopartikler foregår på Kemisk Institut og Nano-Science Center ved Københavns Universitet under ledelse af professor Bo Wegge Laursen.

Plantedomesticering er den gentagne udvælgelse af individuelle planter med overlegne egenskaber. Den underliggende fænotypiske variation er forårsaget af DNA-mutationer, der enten kan forekomme spontant eller ved at behandle planterne med mutationsinducerende midler. Sekvensering af genomer fra domesticerede planter har identificeret mange årsagsmutationer, og de ødelægger ofte gener der koder for transkriptionsfaktorer. Denne ansøgning tager en helt anden tilgang og beskriver en teknologi til at modulere transkriptionsfaktorer ved at ændre funktionen af mikroProteiner. Ved hjælp af biokemiske metoder vil vi først konstruere nye DTM mikroProtein varianter. DTM regulerer REV-transkriptionsfaktoren, en hovedregulator for frugtudvikling. Dernæst bruger vi disse DTM-protein varianter til at komplementere dtm-mutante planter og til sidst anvende vi CRISPR-base-redigering til at genudvikle nye mikroProtein-moduler i vildtype-tomater. Resultatet vil være tomatplanter med stigende frugtudbytte. I fremtiden håber vi, at vores strategi vil fungere som en plan for at konstruere andre mikroProtein-moduler, der f.eks. kontrollerer blomstringstid eller produktion af biomasse.

Hestens blodorm (Strongylus vulgaris) er den mest sygdomsfremkaldende og dødelige indvoldsorm hos heste. Dens larver vandrer i tarmenes blodkar, hvor den forårsager blodpropper og risiko for udvikling af koldbrand i tarmvæggen. Denne tilstand er dødelig, hvis den ikke diagnosticeres i de tidlige stadier. Blodormen er svær at diagnosticere med nuværende metoder, og de seneste år er der sket en stigning i antallet af heste med dødeligt forløbende tarmskader forårsaget af blodorm i Skandinavien. Formålet med studiet er at påvise nogle af de mekanismer, som parasitten anvender til at dæmpe (og dermed undslippe) hestens immunsystem samt at undersøge nye muligheder for tidlig diagnostik. Fra andre parasitter hos mus, svin og mennesker ved vi, at parasitter udskiller extracellulære vesikler (EVs), der indeholder proteiner og små gensekvenser (miRNA), der kan hæmme værtens immunforsvar, således at parasitten ikke bliver opdaget og elimineret. Dette studie vil undersøge, om S. vulgaris udskiller EVs og parasit specifikke miRNA samt om hesten producerer miRNA relateret til parasitternes vandring og heraf følgende skader i blodkarrene. Projektet vil bidrage til at identificere specifikke diagnostiske markører for S. vulgaris infektion og mulige mål for udvikling af en vaccine imod parasitten. Forbedret diagnostik og forebyggelse af denne meget sygdomsfremkaldende parasit vil understøtte lovgivningen vedr. receptpligtige ormelægemidler.

Pårørende til kritisk syge patienter med COVID-19, der bliver indlagt på et intensivafsnit, er tvunget til at håndtere overvældende usikkerhed og konfrontere den grundlæggende eksistentielle frygt for døden. At være pårørende til en patient på en intensiv afdeling er i forvejen forbundet med posttraumatisk stress og, hos dem hvor patienten dør under indlæggelse, en forlænget sorgreaktion. Corona -pandemien er særlig ved at den afskærer de pårørende fra at bruge deres sociale støttenetværk som sædvanligt. Dét til trods, er der lige nu ikke nogen systematisk psykosocial støtte til pårørende på COVID-19 intermediære- og intensivafsnit. I dette projekt vil vi udvikle og pilot-teste en tele-leveret psykologisk intervention til 50 pårørende til patienter med COVID-19 indlagt på intensivafsnit på Rigshospitalet og Skejby Hospital. Ugentlige samtaler med særligt trænede psykologer skal støtte de pårørende i at håndtere den store følelsesmæssige belastning og mindske deres risiko for posttraumatisk stress og forlænget sorg. Interventionen sammensættes af elementer fra eksisterende psykologiske interventioner afprøvet af vores forskningsgruppe og udvikles baseret på feedback fra pårørende i pilot-projektet. Hvis pilot-projektet viser sig lovende, vil vi teste interventionens effekt i et randomiseret forsøg i pandemiens anden bølge, der forventes til efteråret.

Fællesskab og katastrofestemning. Sammenhængen mellem disse størrelser forekommer så indlysende, at den har fortættet sig til et mundheld. I disse corona-tider ser vi da også en lang række eksempler på prosocial adfærd, dvs. medmenneskelighed og omsorg. Et enkelt fænomen synes måske særligt iøjnefaldende i en dansk sammenhæng: Danmarks Radios virtuelle fællessange under ledelse af DR Pigekorets Phillip Faber i ’Morgensang’ og ’Fællessang hver for sig’, der i marts og april 2020 har samlet i omegnen af en million seere om ugen. Dette projekt vil gennem computationelle metoder og med afsæt i en bred mængde digitale data fra fx nyheds- og sociale medier vise, hvordan den danske befolkning bruger og forstår de virtuelle sangritualer. Denne viden skal hjælpe os til at forstå sådanne ritualers funktion og potentiale i en digital tidsalder – ikke mindst mens corona-krisen kradser og større sociale sammenkomster er umuliggjort i en længere periode. For under myndighedernes påbud om begrænsning af fysisk samvær opstår der behov for at finde nye måder at foretage kollektive markeringer af større begivenheder. I samarbejde med DR vil dette projekts samfundsbidrag være at bidrage til styrkelsen af den sociale sammenhængskraft i Danmark ved at hjælpe til at finde nye formater for den kollektivt-rituelle ramme om mærkedage som fx uddannelsesafslutninger i en situation, hvor traditionelle fejringer ikke vil være en mulighed.

For bedre at afbøde COVID-19 tiltagenes drastiske konsekvenser for universitetsundervisningen er det vigtigt at forstå hvordan studerende oplever det drastiske skift til online fjernundervisning, der indledtes med campuslukningerne den 13. marts 2020. Baseret på en tidlig survey blandt KUs Sundhedsvidenskabelige Fakultets 7000+ studerende, vil dette projekt indsamle longitudinal data fra danske studerende på tværs af universiteter og professionshøjskoler i løbet af april, maj og juni 2020. Denne data vil blive brugt til at afdække de studerendes oplevelser med fjernundervisning under corona-krisen, med specielt fokus på de mange indbyrdes forbundne udfordringer i relation til læring, teknologi og mental velvære, som vi er nødt til at forstå for at kunne tilpasse og forbedre fjernundervisningen. Målet er at øge institutionernes kapacitet til at håndtere den nuværende og fremtidige lockdowns på en måde, der mindsker og afhjælper de mange studierelaterede, psykosociale og tekniske udfordringer, som studerende står overfor, når campus lukker ned.

Corona pandemien har presset velfærdsstaten til det yderste og medført nye behov for hjælp og støtte til udsatte grupper: Personlig rådgivning og information, hjælp til daglige gøremål som indkøb og transport, håndtering af ensomhed og angst, familier hvor eksisterende problemer eskalerer under isolationen, og mange andre behov som kalder på nye løsninger. For at imødegå disse negative følgevirkninger suppleres velfærdsstaten af civilsamfundet, hvor solidaritet og samfundssind har ført til en hidtil uset mobilisering. Civilsamfundet overtager her centrale velfærdsfunktioner som den forvalter anderledes end statens rettighedsbaserede velfærd. Den udvikling er afgørende at få belyst fra forskningshold for på kort sigt at kunne kvalificere indsatsen under krisen og på længere sigt at udvikle velfærden. Dette projekt undersøger den frivilligt baserede velfærds virkemåde i form af frivilligt socialt arbejde, uformel hjælp, solidaritet og samfundssind. Målet er at skabe viden, der kan bidrage til at optimere koordination mellem offentlige og civilsamfundsaktørers indsatser samt kvalificere civilsamfundsaktørernes arbejde med at afbøde coronakrisens negative konsekvenser for udsatte grupper. Til det formål kombinerer vi 1) en extensive kvantitativ og kvalitativ kortlægning af hjælpegrupper på Facebook, 2) en panel survey af et repræsentativt udsnit af den danske befolkning og 3) en online panel survey distribueret i de mere end 250 Facebook hjælpegrupper.

Forskningsprojektet belyser hvordan socialt udsatte borgere håndterer tilværelsen under nedlukningen som følge af covid-19. Mange tilbud til hjemløse og andre af de mest udsatte borgere falder under de 'kritiske funktioner', der opretholdes selv under nedlukningen, men med restriktioner i forhold til åbningstider, målgruppe, og former for social kontakt. Disse formelle tilbud udgør dog kun udgør én - omend afgørende - måde, hvorpå disse borgere klarer sig. Projektet arbejder udfra en formodning om, at de sociale netværk, der findes i fællesskaber blandt socialt udsatte, ligeledes udgør en afgørende ressource i forhold til folks evne til at opretholde tilværelsen på kanten af velfærdssystemet. Disse fællesskaber beskrives også som 'risiko-fællesskaber', der fastholder folk i misbrug eller fortsat udsathed. Det er imidlertid også her, der kan skaffes adgang til et måltid, en overnatningsmulighed, tryghed, eller tilhørsforhold i fraværet af formelle støttemuligheder. Men hvordan klares tilværelsen under nuværende tiltag rettet mod social distancering og reduceret social kontakt? På basis af etnografisk feltarbejde belyser forskningsprojektet de konsekvenser social distancering har for borgere, for hvem den sociale kontakt kan være afgørende i forhold til at klare sig.

COVID19-pandemien udfordrer samfund over hele kloden. Der er lange udsigter til at egentlige vacciner eller antiviral medicin er færdigudviklede til at stoppe pandemien. I mellemtiden viser forskningen, at vores bedste løsning er at ændre folks adfærd i dagligdagen for at hindre yderlige sygdomsspredning. Det handler om god hånd hygiejne, holde afstand til andre og aflyse sociale begivenheder med venner og familie. Spørgsmålet er, hvordan man mest effektivt overtaler mennesker til at foretage denne form for gennemgribende ændringer i deres hverdagsliv? Dette er et socialvidenskabeligt spørgsmål, der grundlæggende handler om, hvilke typer af moralske argumenter, man skal bruge for at sikre adfærdsændringer. Skal man tale til argumenter om generel nytte eller pligter som samfundsborger? I dette projekt bliver spørgsmålet undersøgt blandt danskere i en række surveyeksperimenter. Projekt indgår i stort tværnationalt forskningsprojekt, der dækker over 10 lande med forskningshold fra de fleste verdensdele og som ledes fra Yale University. Dermed giver projektet viden om effektive argumenter til ændring af borgernes adfærd under COVID19, der, ligesom sygdommen, går på tværs af landegrænser. Viden fra projektet kan hjælpe regeringer og myndigheder med at målrette og optimere effekten af adfærdskampagner rettet mod borgerne.

Efter flere ugers nedlukning er væksten i nye Coronavirus tilfælde aftagende. Det store spørgsmål er nu: Hvordan åbner vi op? Hvornår kan vi genoptage arbejdet, redde forretningen? Hvornår kan vi igen møde vores kære, og forhindre ensomhed? Endvidere, hvis væksten I virus tilfælde stiger igen, vil det være nødvendigt med en ny nedlukning? Eller kan vi gøre tingene anderledes? Projektet vil søge at svare på disse spørgsmål. Den seneste nedlukning fraråder al slags kontakt som kan føre til spredning af sygdommen. Men, blandt alle sygdomsspredende kontakter, er der et begrænset antal individer som vi virkelig holder af: kontakt til familie, venner og nære kollegaer. Hvor en 2m afstand i indkøbskøen kan give et behageligt frirum i det offentlige rum, så er 2m afstand til ens nære mindre ønskeligt. Man kan forestille sig at kontakt med de samme individer hver dag kunne resultere i en langsommere sygdoms-spredning end kontakt med mange individer i kort tid. Dette projekt undersøger hypotesen om at effektive politikker eksisterer, som stadig tillader kontakt med få personer, men begrænser kontakt med mange forskellige personer. Projektet vil udvikle et beslutningsstøtte værktøj som kan hjælpe myndighederne til hurtigt at sammenligne forskellige nedlukningstiltag, og identificere de mest lovende. Ny indsigt vil være relevant for nuværende og fremtidige udbrud af smitsomme sygdomme.

Udover effekten på vores sundhed, har Corona krisen haft en enorm negativ effekt på økonomien og ikke mindst på virksomheder i Danmark og andre lande. "Krisehåndtering i Danske Virksomheder" afdækker koksekvenserne af Corona krisen på virksomheders beskæftigelse, finansielle situation og muligheder for at komme tilbage efter krisen. "Krisehåndtering i Danske Virksomheder" giver en platform, der kan bruges af virksomheder, bestyrelser, rådgivere, organisationer og ministerier til at forstå konsekvenserne af krisen på erhverslivet og forstå brugen og effekten af hjælpeprogrammer, der er sat i værk. Projektet vil derefter undersøge, hvad der karakteriserer krise-robuste virksomheder med hensyn til organisering, ledelsespraksis og ejerskab. Projektet vil levere viden i løbet af maj måned, en viden der vil kunne bruges af virksomheder og andre til at tage bedre beslutninger med hensyn til, hvordan danske virksomheder kommer styrket ud af krisen i løbet af de kommende måneder. På længere sigt vil det også give en større forståelse af effektiv krisehåndtering, der kan bruges for virksomheder i fremtidige kriser.

Trods advarsler fra en række eksperter om, at en global pandemi var uundgåelig har stater ignoreret disse advarsler og undladt tilstrækkelig forberedelse på en sådan krise. Nu revideres forældede folkesundhedslove hurtigt og - understøttet af strafferetlige sanktioner - udenom demokratisk kontrol. I kampen mod COVID-19 har stater i en hidtil uset grad anvendt lovgivning som et middel til at kontrollere og sanktionere borger- og virksomhedsadfærd, lukke grænser og i stigende grad overvåge borgeres færden. I stedet for at indføre en koordineret tilgang i kampen mod COVID-19, har regeringer fulgt nationalt opstillede modeller og beviser for virussens udvikling og derfor også forskellige lovgivningsforanstaltninger. Legislating Corona: Proportionality, Non-Discrimination and Transparency (PRONTO) vil kortlægge og evaluere disse hastigt udarbejdede bestemmelser. PRONTO vil identificere lovgivning, vedtaget i EUs medlemsstater for at begrænse bevægelsesfriheden (både indenfor og udenfor statens grænser) og lovgivning, der har til formål at overvåge borgere. Projektet vil derudover evaluere disse lovtiltag i Danmark, Sverige, Irland og Storbritannien specifikt i relation til lovenes overensstemmelse med internationale menneskerettigheder, retten til privatliv som den er garanteret i EU retten og international sundhedslov. Projektet bidrager hermed med afgørende og rettidige indsigter og perspektiver på COVID-19 udbruddets juridiske implikationer for europæiske retsstater.

Et iøjnefaldende fund er at flere mænd end kvinder bliver svært syge og dør af COVID-19. Muse-studier tyder på en genetisk forklaring på dette. En oplagt hypotese er at genetiske varianter på X-kromosomet disponerer til svær COVID-19 da mænd kun har ét X-kromosom. Genet for ACE2 receptoren, som Corona-virus bruger for at komme ind i kroppens celler, er således X-bundet. Det samme er generne for to andre proteiner, AGTR2 og XPNPEP2, der binder sig til ACE2. Halvdelen af svært syge COVID-19 patienter har tillige for højt blodtyk der ofte behandles med an ACE-hæmmer. I projektet vil vi med målrettet DNA-sekventering finde de genetiske varianter i og omkring disse tre gener hos dels svært syge danskere med COVID-19, dels raske personer. Vi vil undersøge om svært syge kvinder bærer en/to højrisiko genetiske varianter, evt. i kombination med skæv X-inaktivering. Med kunstig intelligens vil de fundne varianter og de kliniske data fra patienter med COVID-19 samt relevante kontrolgrupper blive samkørt med allerede eksisterende data over sygdomsforløb og medicinering i danske og nordiske medicinske registre, og med DNA/genom projekter og databaser. Kendskab til højrisiko genetiske varianter kan afgøre hvilke personer der har specielle behov for henvisning til hospital og forebyggelse via vaccination og målrettet behandling når dette kommer. Projektet har umiddelbar relevans for den næste bølge af COVID-19 der forventes når samfundet normaliseres, samt for nye coronavirus udbrud

Der er et akut behov for at få pålidelige data om forekomsten af COVID-19 eller antistoffer mod coronavirus i den generelle befolkning ("mørketallet"). Dette tal bruges til at lave modeller for hvordan epidemien vil forløbe. Vi har i samarbejde med Statens Serum Institut forsøgt at koordinere en indsats for at få disse data fra alle aldersgrupper. Herunder er det specielt vigtigt at få data på børn og ældre, da disse data slet ikke forligger. Det aktuelle projekt sigter mod at afklare dette mørketal blandt ældre over 70 år. Vi vil benytte eksisterende forskningsinfrasturktur for at kunne levere valide data hurtigt og sikkert hele vejen igennem epidemien.

SARS-CoV2 forårsager COVID19, som har udviklet sig til en pandemi i 2020. Dette har ført til et stærkt pres på sundhedssystemet i de berørte lande, navnligt intensivafdelinger og kapaciteten i forhold til respiratorer. Immunsystemet er essentielt for bekæmpelse af SARS-CoV2 infektion, men paradoksalt nok er immunsystemet også central for det patologiske respons, som giver lungesygdom. Der er dog på nuværende tidspunkt ingen biomarkører eller basal immunologisk viden, som kan forudsige udvikling af sygdomsforløb, eller danne grundlag for udvælgelse af patienter til respiratorer. Pandemien startede i Wuhan, Kina, hvorfra de spredte sig globalt. Der er således dyrebar information fra Wuhan-patienter, som kan bruges til fordel for nye COVID19-patienter. I dette projekt vil vi kombinere klinisk information med enkeltcelle-sekventerings data og immunologiske data fra COVID19-patienter fra Wuhan og Danmark for at få dyb indsigt i de immunologiske mønstre, der karakteriserer beskyttende og patologiske reaktioner på SARS-CoV2-infektion. Til dette formål kombinerer vi førende ekspertise inden for infektionsmedicin, virologi, immunologi, enkeltcelle-sekventering og kunstig intelligens. Projektets resultater vil føre til fundamental ny viden om sygdomsmekanismer ved COVID19, som kan danne basis for rationel immun-modulerende behandling. Derudover kan projektets viden umiddelbart bruges til at identificere patienter, der sandsynligvis udvikler alvorlig sygdom.

Verden er blevet ramt af en nyopstået virusinfektion forårsaget af SARS-CoV-2 virus, som smitter via dråber og derved kan overføres både gennem luften og ved direkte fysisk kontakt med inficeret sekret. De fleste eksperter har længe spået, at dette ville ske, men meget få havde forestillet sig, de helt enorme konsekvenser epidemien har fået overalt i verden. Ved Københavns Universitet har vi igennem længere tid udviklet og testet en ny måde at lave vacciner på. Ved hjælp af bakterie-super-lim kan vi fasthæfte virus proteiner på overfladen af en ufarlig virus. Denne virus genkendes som en farlig virus og et stærkt immunrespons induceres. Vi har vist at denne platform er ideel til at levere en influenza vaccine, og vi er nu gået igang med at lave en CoV19 vaccine baseret på spike receptor bindingsdomænet. Fra nuværende tidspunkt vil det tage ca 6-8 måneder før vi kan starte fase 1 klinisk studier i mennesker. Vaccinen er baseret den første CoV19 variant. En stigende bekymring er at der over det næste år vil opstå sero-varianter af CoV19 som ikke neutraliseres af hverken erhvervet imunitet eller vaccine induceret immunitet. I dette projekt vil vi være på forkant med udviklingen og producere prototype vacciner baseret på sådanne CoV19 serotyper. Information omkring mutationer og varianter vil være tilgængelig via det internationale samfund. Projektet vil gøre at vi hurtigt kan skifte en serotype ud med en anden (på vores VLP), og hurtigst teste i klinisk fase 1.

I forbindelse med SARS-CoV2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2) infektioner ses en tæt sammenhæng mellem sværhedsgraden af infektionen og immungenicitet i forhold til udviklingen af SARS-CoV2. Derfor har vi behov for hurtig at få afklaret og forstå de immunogene T-celle antigener ved COVID19 infektioner og deres konsekvenser for intensiteten af aktivering af immun reaktionen hos patienten. Afklaringen af disse T-celle antigener både nye og delte T-celle epitoper kan give viden som muliggør udviklingen af en effektiv vaccine mod SARS-CoV2 og derved på sigt kunne bremse pandemien. Identifikationen af disse T-celle epitoper kræver kortlægning af SARS-Cov2 genome, og samtidig en robust platform til at detektere og karakterisere T-celler. I vores projekt har vi adgang til et gennemtestet og velafprøvet setup som muliggør at vi i en prøve kan screene for T-celle genkendelse for over >1000 mulige T-celle epitoper. Ydermere vil vi afklare hvilke områder SARS-CoV2 som genkendes af immunforsvarets T-celler. Vi vil afklare hvilke rolle disse T celler spiller i bekæmpelse af infektionen. Projektet er sat op med forløbsprøver hvilket også vil muliggøre at følge T-celle reaktionen over tid igennem infektionen. Samlet vil vi se på hvordan alle disse faktorer influere på sygdommes sværhedsgrad.

Den igangværende COVID-19-pandemi har sat sundhedsvæsenet og økonomien under pres i store dele af verden, og en af de store udfordringer i forbindelse med en genåbning af samfundet er adgangen til en hurtig og pålidelig test for SARS-CoV2-infektion. Vores projekt fokuserer på at udvikle en metode, der kan påvise virusinfektion i meget tidlige stadier og samtidig måske kan forudsige sværhedsgraden af patientens sygdomsforløb. Metoden er baseret på den såkaldte 'APTASHAPE' -teknologi, hvor milliarder af små biosensormolekyler, baseret på RNA, giver et øjebliksbillede af proteiner og metabolitter i patientens blod. Traditionelle antistof-baserede tests for overstået COVID-19 kan først foretages 7-10 dage efter infektionen, mens vores system er baseret på kroppens umiddelbare reaktion på en infektion i form af ændringer i blodets sammensætning, som indtræder allerede efter 6-12 timer. Da vores test er baseret på et meget detaljeret billede af ændringer i patientens blod, vil den måske også kunne opdage underliggende sygdomshistorik, som vil have betydning for COVID-19-forløbet i den enkelte patient. Det ultimative mål for vores teknologi er at skabe en hurtig screeningsplatform, der kan afsløre om en person er blevet inficeret inden for få dage og samtidig advare om eventuelle komplikationer på grund af deres underliggende sygdomsstatus.