Forskare vid Linköpings universitet anvĂ€nder maskininlĂ€rning för att förutspĂ„ sjukdomsförloppet vid mulitpel skleros. Foto Zorica Nastasic â En kombination av 11 proteiner kunde förutsĂ€ga bĂ„de pĂ„ kort och lĂ„ng sikt hur aktiv sjukdomen kommer att bli och graden av funktionsnedsĂ€ttning. Vi drar ocksĂ„ slutsatsen att det Ă€r viktigt att mĂ€ta proteinerna i ryggmĂ€rgsvĂ€tska, som pĂ„ ett bĂ€ttre sĂ€tt speglar vad som pĂ„gĂ„r i det centrala nervsystemet jĂ€mfört med att mĂ€ta i blodet, sĂ€ger Julia Ă
kesson, doktorand vid Linköpings universitet och Högskolan i Skövde.
Julia Ă
kesson, doktorand. Foto IFM Linkoping University
Sjukdomen multipel skleros innebÀr att immunförsvaret angriper den egna kroppen sÄ att nerver i hjÀrnan och ryggmÀrgen skadas. Framför allt angrips ett fettÀmne som heter myelin, som ligger runt nervtrÄden som en isolering och gör att nervimpulserna kan gÄ fram. NÀr myelinet skadas kan inte signalerna ledas pÄ rÀtt sÀtt.
Vem behöver behandling tidigt?
Hur multipel skleros utvecklas Àr vÀldigt olika mellan olika personer. För de som lÀngre fram kommer att fÄ en svÄrare sjukdom Àr det viktigt att inte förlora vÀrdefull tid i början av sjukdomen utan snabbt fÄ rÀtt behandling. Forskarna bakom den aktuella studien, som Àr ett samarbete mellan Linköpings universitet, Karolinska Institutet och Högskolan i Skövde, undrade om det vore möjligt att tidigt i sjukdomsutvecklingen skilja ut vilka patienter som kommer att behöva en mer kraftfull behandling. Att kunna göra det vore relevant för bÄde lÀkare och för de som lever med MS.Mika Gustafsson, professor. Foto Thor Balkhed
â Jag tror att vi Ă€r ett steg nĂ€rmare ett analysverktyg för att vĂ€lja vilka patienter som i ett tidigt skede av sjukdomen behöver behandling som Ă€r mer effektiv. Men sĂ„dan behandling kan ge mer biverkningar och kostar relativt mycket, och en del patienter behöver den inte, sĂ€ger Mika Gustafsson, professor i bioinformatik vid Institutionen för fysik, kemi och biologi vid Linköpings universitet, som har lett studien som har publicerats i tidskriften Nature Communications.
FrÄn 1500 till 11 proteiner
Att hitta markörer kopplade till hur svÄr sjukdomen kommer att bli mÄnga Är framÄt i tiden Àr en komplicerad utmaning. I studien analyserade forskarna nÀra 1 500 proteiner i prover frÄn 92 personer med misstÀnkt eller nyligen diagnostiserad MS. Data frÄn proteinanalysen kombinerades med en stor mÀngd uppgifter frÄn patienternas journaler, som funktionsnedsÀttning, resultat frÄn magnetkameraundersökningar av nervsystemet och vilka behandlingar de fÄtt. Forskarna anvÀnde maskininlÀrning och hittade ett antal proteiner som kunde förutsÀga sjukdomsutveckling.Sara Hojjati. Foto Emma Busk Winquist
â Att ha en panel med bara 11 proteiner gör det enkelt om nĂ„gon vill utveckla en analys för detta. Det kommer inte att bli lika kostsamt som att mĂ€ta 1 500 proteiner, sĂ„ vi har verkligen smalnat av det sĂ„ att det kan bli anvĂ€ndbart för andra som vill ta det vidare, sĂ€ger Sara Hojjati, doktorand vid Institutionen för biomedicinska och kliniska vetenskaper vid Linköpings universitet.
Forskarteamet fann ocksÄ att ett specifikt protein, som lÀcker ut frÄn skadade nervtrÄdar, Àr en pÄlitlig biomarkör för sjukdomsaktivitet pÄ kort sikt. Proteinet heter neurofilament light chain, NfL. Forskarnas fynd bekrÀftar tidigare forskning om att NfL kan anvÀndas för att pÄvisa att nerver skadats och pekar ocksÄ pÄ att proteinet indikerar hur aktiv sjukdomen Àr.
Flera styrkor i studien
En av studiens största styrkor Àr att kombinationen av proteiner som hittades i patientgruppen som provtagits vid Universitetssjukhuset i Linköping dÀrefter bekrÀftades i en separat grupp bestÄende av 51 personer med MS som provtagits pÄ Karolinska universitetssjukhuset i Stockholm.
Studien Àr den första som mÀtt en sÄ stor mÀngd proteiner med en högkÀnslig metod, proximity extension assay kombinerad med next-generation sequencing, PEA-NGS. Tekniken kan med hög noggrannhet mÀta Àven mycket smÄ mÀngder, vilket Àr viktigt eftersom de aktuella proteinerna oftast förekommer i mycket lÄga nivÄer.
Studien har finansierats med stöd av bland annat Stiftelsen för strategisk forskning, HjÀrnfonden, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Margaretha af Ugglas stiftelse, VetenskapsrÄdet, Neuro och MS forskningsfonden.
Artikeln: , Julia Ă
kesson, Sara Hojjati, Sandra Hellberg, Johanna Raffetseder, Mohsen Khademi, Robert Rynkowski, Ingrid Kockum, Claudio Altafini, Zelmina Lubovac-Pilav, Johan MellergÄrd, Maria C. Jenmalm, Fredrik Piehl, Tomas Olsson, Jan Ernerudh och Mika Gustafsson, (2023), Nature Communications, publicerad online som open access den 30 oktober 2023, doi: 10.1038/s41467-023-42682-9
