Understanding osteocyte intracellular transport and signaling is fundamental for evidence-based treatment of metabolic bone disease

I den opprinnelig søknaden var det skissert et hovedmål og flere delmål. Hovedmålet var å utforske molekylære mekanismer som bidrar i kommunikasjon mellom beinceller, med fokus på osteocytten, for å øke kunnskapen om signalprosesser som er viktig for å forstå sykdomsprosesser i beinvev. Det var skissert flere delmål for å kunne gjøre dette, blant annet å utarbeide en tredimensjonal (3D) cellelulturmodell for å studere cellekommunikasjon og interaksjon. Utviklingen av denne modellen var helt essensiell for å kunne besvare de andre delmålene i prosjektet. Prosjektperioden har derfor i stor grad blitt brukt til å utvikle en 3D beincellekulturmodell for å se på osteocyttkommunikasjon. Osteocytten er lite kartlagt fordi den ligger dypt begravet i mineralisert beinvev og det mangler gode modellsystemer for osteocytten. Humane osteocytter trives dårlig i todimensjonale (2D) kulturer og mister raskt sin fenotype. Det er også vanskelig å få humane osteoblaster til å utvikle seg til osteocytter i tradisjonelle 2D cellekulturer. Det er utviklet flere osteocytt cellelinjer for 2D, men disse mangler i større eller mindre grad egenskapene til humane osteocytter. Et av hovedmålene i prosjektet har derfor vært å utvikle en metode hvor vi kan studere humane osteocytter i en cellemodell uten bruk av kunstig "benstillas". Det har vi nå klart ved å bruke humane osteoblaster og differensiere disse til osteocytter i roterende 3D cellekulturer ved hjelp av en vitamincocktail. I modellen lages beinvev som inneholder ulike beinceller i en beinkule som så kan undersøkes for ulike egenskaper. Modellen ble i 2021 meldt inn til Inven2 som et innovasjonsprosjekt. Inven2 anså at modellen har et kommersialiseringspotensialet og det ble tatt kontakt med flere industriaktører. Disse ønsket imidlertid metoden og beinkulene publisering i interansjonale tidsskrift før et eventuelt samarbeid. Vi har derfor gått videre med dette og har et manuscript inne til review. Arbeidet med utviklingen av modellen har tatt all tiden i dette postdoktorprosjektet (6 år) og vi har klart å utvikle et in vitro modellsystem for osteocytten. Modellen har et stort potensiale både for videre utvikling og for bruk. Mange spår at 3D cellekulturmodeller vil kunne erstatte mye av bruken av forsøksdyr og være nyttig i screening av nye medikamenter. For beinvev kan modellen blant annet brukes til å undersøke hvordan osteocytter kommuniserer med hverandre og med andre benceller, være et modellsystem for beinmetabolisme og brukes til å teste ut effekten av ulike medikamenter på beinceller i et miljø som imiterer benvev. Det betyr at vi nå har lagt grunnlaget for å kunne jobbe videre med de andre delmålene i det opprinnelige prosjektet og med nye problemstillinger. I prosjektperioden har postdoktorkandidaten veiledet en PhD kandidat (finansiert fra det Odontologisk fakultet UiO) på et prosjekt hvor modellen er av vesentlig betydning og dette prosjektet fortsetter. Videre er en rekke forskningsprosjekt som gjør bruk av modellen under planlegging eller har allerede startet og det er søkt midler både nasjonalt (NFR) og internasjonalt (EU) til prosjekter hvor denne modellen benyttes, sist til NFR i februar 2023. Prosjektet har utviklet en ny metode som vil være nyttig for å studere både naturlige prosesser i beinvev og sykdomsprosesser. Metoden vil kunne brukes blant annet i utvikling og testing av nye medikamenter for å se effekten på beinvev, for eksempel medisiner mot osteoporose. Inven2 har sett et innovasjonspotensiale i metoden som vi vil fortsette å utvikle.