Etikettarkiv: Data

Beräkningsmodeller i cancerforskningens tjänst

Sven Nelander, professor i integrativ cancerforskning vid Uppsala universitet. Foto: Mikael Wallerstedt
Sven Nelander, professor i integrativ cancerforskning vid Uppsala universitet. Foto: Mikael Wallerstedt

Sven Nelander, professor vid Uppsala universitet, leder ett projekt där forskarna med hjälp av data matchar redan befintliga läkemedel mot olika cancersjukdomar. Uppmärksamheten blev stor när de i höstas lyckades identifiera en ny möjlig behandling mot nervcancer hos barn.

Bilden föreställer ett zebrafiskyngel med cancerceller (gröna) i nervsystemet. Forskarna använde denna typ av djurmodell för att utvärdera nya behandlingar. Bild: Elin Almstedt
Bilden föreställer ett zebrafiskyngel med cancerceller (gröna) i nervsystemet. Forskarna använde denna typ av djurmodell för att utvärdera nya behandlingar. Bild: Elin Almstedt

– Vi har utvecklat en datoralgoritm som kan matcha stora mängder genetisk information med information om läkemedel från sjukhus och universitet runt om i världen. Matchningen resulterade i en helt ny behandlingsidé som vi testat i laboratoriemodeller, där algoritmens förslag visat sig försämra både tumörtillväxt och cancercellernas överlevnad, berättar Sven Nelander.
Ett annat forskningsspår fokuserar på glioblastom, en särskild form av cancer i hjärnan hos vuxna, med få behandlingsalternativ och dålig prognos.
– Tack vare en unik biobank med celler från glioblastompatienter som byggts upp av forskare vid Uppsala universitet har vi kunnat skapa en testpanel med försöksmodeller. Eftersom cellerna i vår biobank är intakta kan vi både återskapa tumörer i laboratoriemodeller och studera panelerna genom cellodlingar.
Det forskarna sett hittills är dels att olika celler från patienter svarar olika på samma läkemedel, dels att cellerna har olika växtsätt.

Nya behandlingskandidater
– Vi har valt ut typiska patientfall där tumörcellerna har karaktäristiska växtsätt och genom avancerade gensekvenseringsmetoder fått fram cirka 10000 enskilda celler vars genuttryck vi nu mäter. Uppsorteringen av tumörceller från samma patient gör det möjligt att se variationen av cellernas växtsätt. Informationen kan vi sedan använda för att förstå vad som särskiljer olika växtsätt hos tumörceller i hjärnan.
Hypotesen är att de olika växtvarianterna, som ofta finns i en mix hos varje patient, måste behandlas på olika specifika sätt.
– Nästa steg är att med hjälp av våra cellmodeller testa olika behandlingstekniker där samma beräkningsmetoder som i vårt andra projekt används för att ta fram alternativ.
På sikt är målet att få fram nya behandlingskandidater för fler tumörsjukdomar än glioblastom.
– Vi är redan inne på att undersöka flera typer av cancer med våra metoder. Förhoppningen är att fler cancerpatienter ska få en mer individanpassad behandling, fastslår Sven Nelander.

Uppsala universitet – Integrativ cancerforskning

Nya integrativa strategier mot cancer i hjärnan, är en omfattande tvärvetenskaplig satsning för att etablera nya behandlingar mot glioblastom med hjälp av systembiologisk metodik. Forskningen stöds av Stiftelsen för strategisk forskning, Vetenskapsrådet, Cancerfonden och Barncancerfonden.

Sven Nelander
Professor i integrativ cancerforskning
Institutionen för Immunologi, Genetik och Patologi
Uppsala universitet
E-post: sven.nelander@igp.uu.se
www.uu.se

Länkhopp ny framgång för Chalmersforskare

Professor Herbert Zirath på Chalmers, här tillsammans med medlemmar av forskningsgruppen (Simon, Ahmed, Vessen, Sining, Sona, Neda).
Professor Herbert Zirath på Chalmers, här tillsammans med medlemmar av forskningsgruppen (Simon, Ahmed, Vessen, Sining, Sona, Neda).

För fyra år sedan väckte forskarna på Chalmers internationell uppmärksamhet med sitt världsrekord i snabb, trådlös datatrafik. Rekordet håller de fortfarande och nu har de tagit steget från labbet ut i verkligheten.

Sedan i vintras sitter två anonyma antenner på varsitt hus på Ericsson på Lindholmen i Göteborg. De sänder och tar emot data via radiolänk med en imponerande hastighet: 5 Gbit/s, vilket är 50 gånger mer än de flesta av oss har via fibertråd.
Och det är 200 meter mellan husen.
– Ett stort steg att vi nu tillsammans med våra forskningspartners på Ericsson Research har lyckats med ett långt länkhopp, det var ett av våra mål, säger Herbert Zirath, professor i höghastighetselektronik på Chalmers tekniska högskola i Göteborg.

Verklig trafik
– Och detta är datatrafik i realtid, alltså bilder eller samtal som verkligen går mellan punkterna A och B, inte att man mäter datatakten genom att spela in signalerna och analysera i efterhand, vilket är det normala i vårt forskningsfält, säger han.
Chalmersforskarnas världsrekord är på hela 40 Gbit/s, men uppmätt i labbmiljö och med användning av frekvenser i hela det så kallade D-bandet, (110–170 GHz). En sådan bandbredd är inte kommersiellt intressant för telekomoperatörerna, som oftast får sig tilldelat en bredd på någon enstaka GHz.
– Därför fokuserar vi nu på smalbandig kommunikation i realtid, med så stora datatakter som möjligt. Och här tror jag att vi leder utvecklingen, säger Herbert Zirath.
Forskningen bedrivs av Chalmers ihop med Ericsson Research. Och nyttan för gemene man är mycket tydlig: Allt fler vill se film och videoklipp i mobiler och ipads, TV-bolag vill producera en fotbollsmatch i England på distans från Stockholm och snart är självkörande bilar och kirurgi via internet en del av vardagen. För allt detta krävs mycket snabb och tillförlitlig trådlös överföring av stora mängder data.

Operera på distans
– Nu växer 5G explosionsartat, med högre datatakter och mycket mindre fördröjningar i näten. Idag har vi fördröjningar på 50-60 millisekunder, men för att kunna operera säkert på kanske tio mils avstånd får fördröjningen inte vara mer än någon millisekund, säger Herbert Zirath.
En viktig nyckel till framgång är halvledarmaterialen i de ytterst små kretsarna, chipen, några millimeter stora.
– Vi jobbar både med indiumfosfid, en ganska avancerad struktur, och med en kiselbaserad halvledarprocess som är lättare att tillverka i miljontals exemplar och som finns tillgänglig i Europa, säger Herbert Zirath.

Chalmers – THz-kommunikation
Hundratals GHz bandbredd är idag outnyttjat och tillgängligt för trådlös kommunikation, radar, och sensorapplikationer i frekvensområdet 100 GHz till 500 GHz (s.k. THz-området). Traditionella komponenter för detta frekvensområde är dyra, otympliga och energikrävande. Detta multidisciplinära projekt tar fram en helt ny teknologiplattform som kombinerar kunskapen att konstruera komplexa kretsar för detta frekvensområde med design av antenner, kapsling och system. Projektet stöds av Stiftelsen för strategisk forskning.

Chalmers tekniska högskola
412 96 Göteborg
Tel: 031-772 10 00
www.chalmers.se


Effektiva metoder för att analysera och organisera data

Marina Papatriantafilou, docent vid avdelningen för Nätverk och system, Institutionen för data- och informationsteknik vid Chalmers.
Marina Papatriantafilou, docent vid avdelningen för Nätverk och system, Institutionen för data- och informationsteknik vid Chalmers.

Vid Chalmers i Göteborg arbetar Marina Papatriantafilou med sin forskargrupp inom Distributed Computing and Systems för att utveckla metoder och system för effektiv dataanalys med tillämpningar på olika samhällsviktiga digitaliserade infrastrukturer.

– Kärnan av arbetet handlar om parallella och distribuerade system samt dataanalys. Vi har byggt ett väldigt starkt team runt dessa områden, har erhållit flera internationella priser för vårt arbete och har omfattande akademiska och industriella samarbeten såväl nationellt som internationellt, berättar Marina Papatriantafilou, docent vid avdelningen för Nätverk och system, Institutionen för data- och informationsteknik vid Chalmers.

Motiveringen är en hållbar framtid
Allt fler människor bor i storstäderna samtidigt som vår befolkningsmängd ökar, men våra resurser är i många fall ändliga.
– Vi behöver hantera våra resurser på ett smartare sätt om vi ska få en hållbar framtid. Information är ett värdefullt verktyg för att uppnå det och därför behöver vi effektiva metoder för att bearbeta den data som genereras av sensorer och system. Den målsättningen är en stor motivering för oss. Chalmers är rätt ställe för tvärdisciplinär forskning – vi har en oerhört kreativ och dynamisk miljö. Dessutom har vi starka samarbeten med andra universitet, bland annat MdH och Uppsala genom SSF-projektet FiC och KTH, Linköping, Lund och Umeå genom Wallenbergprogrammet WASP.

Gör en global skillnad
Marina betonar att utvecklingen av nya metoder för att analysera nya systems enorma datamängder handlar om att göra en global skillnad och i förlängningen om att faktiskt rädda liv. Data genereras konstant över hela samhället – elektriska nätverk och hemelektronik, lokaliseringstjänster, fordonssystem, radar och sensorer, produktionsflöden – men om den inte kan utnyttjas på rätt sätt har den inget värde.
– Molnet har inneburit stora framsteg vad gäller att ta tillvara data, men i tidskritiska situationer, till exempel vid olyckor, räcker det inte till och därför krävs effektiva verktyg för att på bästa sätt underlätta analys och konsekvent behandling av sådan data så att man snabbt kan agera. Det är vad som motiverar oss att utveckla metoder som kan hantera bearbetningen av dataflöden, även inom existerande infrastrukturer i närheten av datakällan, så kallad edge/ fog computing, avslutar hon.

Chalmers – Distributed Computing
Marina Papatriantafilou har en lång bakgrund inom forskning kring robusta och effektiva parallella och distribuerade system, analys och bearbetning av dataflöden och datastrukturer och utvecklingen av gränssnitt för digitala infrastrukturer. Innan Chalmers har hon arbetat vid Max Planck Institute, CWI och Patras University. Hon driver sitt forskarlag inom tidigare nämnda områden och tvärdisciplinära och interdisciplinära projekt, där ett av huvudmålen är att effektivisera samhällets resursanvändning för en hållbarare framtid.

Marina Papatriantafilou
E-post: ptrianta@chalmers.se
www.chalmers.se