Nøglen til progression af myasthenia gravis kan være skjult i serum
Forskere har identificeret tidligere ikke-detekterbare biomarkører, der kunne hjælpe med at diagnosticere og lede behandlingen af en sjælden autoimmun sygdom.
Autoimmune tilstande er en klasse af sygdomme, hvor en persons immunsystem producerer antistoffer til at angribe væv i kroppen.
Der er mange typer autoimmun sygdom, og i en nylig undersøgelse fokuserede forskere specifikt på myasthenia gravis (MG).
MG er en sjælden tilstand præget af svaghed og hurtig træthed i frivillige muskler. Symptomer bliver ofte værre efter anstrengelse.
MG er en kronisk sygdom, og den kan være svækkende og i nogle tilfælde dødelig. Det påvirker mellem 14-40 personer pr. 100.000 i USA, og der er ingen kendt kur.
Behandling involverer normalt medicin til at øge niveauerne af det organiske kemiske acetylcholin, der er tilgængeligt for at stimulere receptorer og forbedre muskelstyrken, samt lægemidler til at undertrykke immunsystemet.
Historisk har diagnosticering af MG været vanskelig, fordi symptomerne ofte efterligner andre neurologiske tilstande, såsom slagtilfælde.
Nu har et team af forskere - baseret på University of Alberta, Edmonton, i Canada - vist, at MG ikke kun kan påvises, men dets sygdomsprogression kan forudsiges ved tilstedeværelsen af visse metaboliske biomarkører i blodserum.
Forskerne håber, at deres fund, der vises i tidsskriftet Metabolomics, vil hjælpe klinikere med at diagnosticere denne vanskelige at identificere sygdom. Dr. Zaeem Siddiqi, en neurolog og kandidatstuderende Derrick Blackmore, Ph.D., ledede den nye forskning.
Hvorfor er biomarkører nyttige?
En biomarkør er en lille biologisk forbindelse defineret af dens patologiske betydning ved identifikation af visse sygdomme. Mange sygdomme kan påvises ved tilstedeværelsen af biomarkører i blodserum, og disse markører kan hjælpe med at indikere den type behandling, som en person kan reagere bedst på.
”Opdagelse af biomarkører er et vigtigt skridt i individualiseret medicin,” forklarer Dr. Siddiqi.
I øjeblikket diagnosticeres MG via påvisning af acetylcholinreceptor og anti-MuSK eller muskelspecifik kinase antistoffer.
Tidligere undersøgelser har imidlertid vist, at disse ikke korrelerer med sygdommens sværhedsgrad eller kliniske respons. Identifikationen af biomarkører til at opdage sværhedsgraden af MG er forblevet undvigende - indtil nu.
Den nye undersøgelse fokuserede på tre faggrupper. Den første bestod af 46 deltagere med MG, den anden bestod af 23 deltagere med reumatoid arthritis (en autoimmun reference sygdom), og den tredje omfattede 49 raske kontroldeltagere.
Undersøgelsen var en to-kontrol tilgang til metabolomics profilering. Mennesker med reumatoid arthritis udviste fysisk identiske symptomer med dem med MG, og alle deltagere var alders- og kønsmatchede så tæt som muligt.
Forskerne ekstraherede serum fra hver person og analyserede dets hovedkomponenter. De filtrerede derefter metabolitterne for at fjerne de fælles for begge sygdomsgrupper og efterlod kun de unikke markører, hvoraf der var 12.
Metabolomics profilering hjælper med at opdage MG
Metabolomics-profilering er studiet af kemiske processer og molekyler - inklusive mellemprodukter og biprodukter - involveret i stofskifte, hvilket er afgørende for celle- og organismeoverlevelse.
Ændringer i metabolomics kan have katastrofale konsekvenser og ofte føre til sygdom. Metabolitmarkører giver muligheden for at identificere specifikke problemer i stofskifte forbundet med specifikke forhold, såsom MG.
Forskerne fandt en klar skelnen mellem metabolitmarkører blandt alle tre undersøgelseskohorter. Derudover var der en klar adskillelse mellem forskellige stadier af sygdommen, hvilket muliggjorde analyse af sygdomsprogression.
Der var specifik opregulering af kortkædede ketosyrer hos deltagere med MG sammenlignet med kontroller. Dette omfattede forbindelser såsom α-ketosmørsyre, en nøgleregulator for metaboliske veje.
Opreguleringen af α-ketobutyrsyre antyder, at der er øget metabolisk aktivitet i cellerne hos mennesker med MG. Størstedelen af metabolitterne, som forskerne identificerede, har også vigtige roller i energiproduktionsveje.
Interessant nok har forskere også observeret opregulering af nogle metabolitter i blodserumet hos mennesker med MS, hvilket tyder på, at begge disse lidelser er knyttet til energiforskydning i metaboliske veje.
Nedsat glykolyse fører til reduceret adenosintrifosfatsyntese, og igen kan dette resultere i celledød og degeneration, symptomatisk for MG.
Undersøgelsens styrker og begrænsninger
Denne undersøgelse viser en hurtig identifikation af metabolitter til stede hos mennesker, der viser symptomer på MG. Dette ville give en stor fordel for klinikere, der behandler sygdommen, og give mulighed for hurtigere diagnose.
”Lige nu har vi ikke evnen til at styre [MG] på en mere specifik måde; vi behandler alle patienter ens, ”forklarer Dr. Siddiqi. Men de nye fund kan ændre dette.
"Nu har vi et unikt fingeraftryk eller kort over metabolitter, der let kan adskille raske individer fra dem med [MG] og en vej til opdagelsen af mere nøjagtige og specifikke behandlinger."
Dr. Zaeem Siddiqi
"Det, vi forsøger at gøre med denne biomarkøropdagelse, er at udvikle behandlinger, der er specifikke for patientens behov, have en mere præcis styring og være i stand til mere præcist at forudsige virkningerne af behandlingerne," fortsætter forskeren.
Selvom denne undersøgelse baner vejen for en mere detaljeret analyse af den metaboliske profil af MG, er der begrænsninger for arbejdet.
Disse inkluderer det faktum, at nogle af kohorten tidligere var blevet behandlet med lægemidler, der kunne have ændret deres metaboliske profil, og deltagerne var ikke forpligtet til at faste før undersøgelsen.
Begge disse faktorer kunne have bidraget til identifikationen af falske positive. Analysen ville også drage fordel af en meget større prøveudtagningspulje. Dette vil også hjælpe med at korrelere arbejde fra tidligere undersøgelser.
På trods af begrænsningerne er det klart, at resultaterne kan gavne dem, der i øjeblikket lever med MG eller lignende forhold.
