Norwegian Molecular Imaging Infrastructure

The Norwegian Molecular Imaging Infrastructure (NORMOLIM) er en nasjonal forskningsinfrastruktur for biomedisinsk og preklinisk avbildning og en trans-nasjonal node i Euro-BioImaging ERIC, den europeiske forskningsinfrastrukturen for bildedannende teknologier innen biologi og medisin med 18 medlemsland og i alt 37 slike trans-nasjonale noder som betjener hele det europeiske forsknings- og innovasjonssamfunnet. NORMOLIM tilbyr åpen tilgang for norske og europeiske forskere med state-of-the-art utstyr, høy kompetanse og lang erfaring med MRI (Magnetisk Resonans Imaging), PET (Positron Emisjons Tomografi), ultralyd og in vivo optisk avbildning med spesielt fokus på avanserte metoder for molekylær avbildning in vivo i dyremodeller. Bildedannende teknologier er helt sentrale i framtidens biologi og medisin. De er viktige for å skape ny kunnskap innen bioteknologi, molekylær biologi, fysiologi, forståelse av sykdomsprosesser og utvikling av nye behandlingsmetoder. Metoder for molekylær avbildning in vivo i dyremodeller er et viktig bindeledd for overføring av kunnskap fra biomedisinsk basalforskning til nye diagnoseverktøy, behandlingsmetoder og biomarkører som kan forbedre pasientbehandling og resultat. Derfor er det vanlig å kalle disse teknologiene og metodene for preklinisk avbildning. NORMOLIM integrerer de beste miljøene i Norge for denne type infrastruktur og er fysisk lokalisert ved tre siter: i Trondheim (NTNU - Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet), i Oslo (Oslo Universitetssykehus - Ullevål) og Bergen (Universitetet i Bergen) og er i ferd med å inkludere det suksessrike PET miljøet i Tromsø (Universitetet i Tromsø) som en fjerde site. Innen slik in-vivo bildedannelse er det rask utvikling av teknologi og metoder. Utstyret er dyrt og med mange avanserte muligheter og applikasjoner, og det er en stor utfordring å til enhver tid kunne tilby forskere tilgang til de beste og mest avanserte «cutting-edge» metodene samt den beste kunnskap og kompetanse for optimal tilpasning til brukernes ulike forskningsspørsmål og innovasjons behov. Med sin dobbeltrolle som nasjonal infrastruktur og node i Euro-BioImaging ERIC er NORMOLIM godt rustet til å møte disse utfordringene. NORMOLIM er høyaktuell for det prioriterte området Helse i Regjeringens Langtidsplan for forskning og høyere utdanning 2023–2032. NORMOLIM vil særlig gi viktige bidrag til regjeringens prioritering av forskning og innovasjon på området persontilpasset medisin (også kalt presisjonsmedisin) slik det er skissert i Regjeringens langtidsplan, og nærmere beskrevet i Nasjonal strategi for persontilpasset medisin 2023–2030 med Regjeringens visjon: «Persontilpasset medisin er en integrert del av forebygging, diagnostikk, behandling og oppfølging i helsetjenesten med mål om bedre helse gjennom hele livet». NORMOLIM er nå i ferd med å inkludere to nye teknologier som ytterligere øker mulighetene for forskning som kan bidra vesentlig til vellykket implementering av persontilpasset medisin. For det første kombinert PET/MRI som muliggjør samtidig akvisisjon av kvantitative data fra flere MR-avbildningsmetoder og kvantitativ PET-avbildning av en eller flere tracere og gir informasjon om anatomi, fysiologi, metabolisme, organfunksjon og underliggende sykdomsbiologi i en enkelt avbildningsrunde. For det andre har en ny generasjon av MS Imaging (Mass Spectrometry Imaging) teknologi åpnet muligheten for å avbilde den romlige fordelingen (kombinert med kvantifisering) av molekyler som metabolitter og proteiner (og også legemiddelmolekyler og PET tracere) i biologiske prøver med romlig oppløslighet som muliggjør studier av enkeltceller. Dette åpner helt nye muligheter for å studere interaksjoner mellom ulike celletyper i vevet: to eksempler er interaksjon mellom nevroner og de støttende gliacellene i hjernevev og for alle kreftyper interaksjoner mellom kreftcellene og cellene i mikromiljøet rundt kreftsvulsten. De siste års forskning og innovasjon ved NORMOLIM har bl.a. muliggjort: • ny kunnskap om fibrose og diastolisk dysfunksjon som er et felles problem for mange hjertesykdommer. • ny kunnskap om demens som er den den viktigste samfunnsutfordring blant hjernesykdommene. • ny kunnskap om tumor mikromiljø og cancer immunterapi som begge er lovende nye behandlingsmetoder for de fleste krefttyper. • forbedringer av stråleterapi som muliggjør bedre behandlingsresultat for kreftpasienter • legemiddelutvikling • med in-vivo optisk avbildning bidratt til implementering av «Advanced Therapeutic Medicinal Products» (ATMPs) og også vært lovende for forbedret kirurgi med fluorescens markører.

Imaging technologies are core disciplines of tomorrows biology and medicine. They are important for enabling new knowledge in biotechnology, molecular biology, physiology, disease process, and new therapies. The NORMOLIM infrastructure has been established to focus on imaging technologies and methods in the area of in-vivo molecular imaging; limited to in-vivo imaging in animal model systems (experimental models of disease and transgenic mice/rats). This research area is an important link for translation between breakthroughs in basic biomedical research and new technology and methods that can improve patient management and outcome and obtain a sustainable healthcare system. NORMOLIM is a distributed infrastructure between three facilities (in Oslo, Bergen and Trondheim) for molecular imaging at a high international level. All three have access to a wide range of imaging modalities and technologies for in-vivo molecular imaging (MR, PET, ultrasound, in-vivo optical imaging etc.). These facilities have differences in focus regarding medical and biomedical research areas and differences in advanced methods, special technologies, special applications, special competence and scientific experience. NORMOLIM has unified these facilities to provide a critical mass for enhancing their collective impact, and NORMOLIM has established a multi-site service package that fit a wide range of needs from national and international users. A common trait for all imaging modalities is rapid development of new technology, methods and applications. With expensive and technologically demanding equipment, a key challenge is to help researchers and industry to have access to the best possible imaging tools at any time as well as the knowledge and competence to tailor them to the users research questions and projects. NORMOLIM meets this challenge by providing open access to a state-of-the-art (and beyond) imaging infrastructure and advanced competence for optimal use of the imaging tools.