Nøkkelen til progresjon av myasthenia gravis kan være skjult i serum
Forskere har identifisert tidligere uoppdagelige biomarkører som kan bidra til å diagnostisere og lede behandlingen av en sjelden autoimmun sykdom.
Autoimmune tilstander er en klasse av sykdommer der en persons immunsystem produserer antistoffer for å angripe vev i kroppen.
Det er mange typer autoimmun sykdom, og i en nylig studie fokuserte forskere spesielt på myasthenia gravis (MG).
MG er en sjelden tilstand preget av svakhet og rask utmattelse av frivillige muskler. Symptomer blir ofte verre etter anstrengelse.
MG er en kronisk sykdom, og den kan være svekkende og i noen tilfeller dødelig. Det rammer mellom 14–40 personer per 100 000 i USA, og det er ingen kjent kur.
Behandling innebærer vanligvis medisiner for å øke nivåene av det organiske kjemiske acetylkolin som er tilgjengelig for å stimulere reseptorer og forbedre muskelstyrken, samt medisiner for å undertrykke immunforsvaret.
Historisk har det vært vanskelig å diagnostisere MG fordi symptomene ofte etterligner andre neurologiske tilstander, for eksempel hjerneslag.
Nå har et team av forskere - basert ved University of Alberta, Edmonton, i Canada - vist at MG ikke bare kan oppdages, men sykdomsutviklingen kan forutsies av tilstedeværelsen av visse metabolske biomarkører i blodserum.
Forskerne håper at deres funn, som vises i tidsskriftet Metabolomics, vil hjelpe klinikere med å diagnostisere denne vanskelige å identifisere sykdommen. Dr. Zaeem Siddiqi, nevrolog, og kandidatstudent Derrick Blackmore, Ph.D., ledet den nye forskningen.
Hvorfor er biomarkører nyttige?
En biomarkør er en liten biologisk forbindelse definert av dens patologiske betydning for å identifisere visse sykdommer. Mange sykdommer kan oppdages ved tilstedeværelse av biomarkører i blodserum, og disse markørene kan bidra til å indikere hvilken type behandling en person kan reagere best på.
"Funn av biomarkører er et viktig skritt i individualisert medisin," forklarer Dr. Siddiqi.
For tiden er MG diagnostisert via påvisning av acetylkolinreseptor og anti-MuSK, eller muskelspesifikk kinase, antistoffer.
Tidligere undersøkelser har imidlertid vist at disse ikke korrelerer med sykdommens alvorlighetsgrad eller kliniske respons. Identifikasjonen av biomarkører for å oppdage alvorlighetsgraden av MG har holdt seg unnvikende - til nå.
Den nye studien fokuserte på tre faggrupper. Den første besto av 46 deltakere med MG, den andre besto av 23 deltakere med revmatoid artritt (en referanse autoimmun sykdom), og den tredje omfattet 49 friske kontrolldeltakere.
Studien var en to-kontroll tilnærming for metabolomics profilering. Personer med revmatoid artritt viste fysisk identiske symptomer som de med MG, og alle deltakerne var alders- og kjønnsmatchet så tett som mulig.
Forskerne hentet serum fra hver person og analyserte hovedkomponentene. De filtrerte deretter metabolittene for å fjerne de som var felles for begge sykdomskullene, og etterlot bare de unike markørene, hvorav det var 12.
Metabolomics-profilering hjelper til med å oppdage MG
Metabolomics-profilering er studiet av kjemiske prosesser og molekyler - inkludert mellomprodukter og biprodukter - involvert i metabolisme, noe som er viktig for celle- og organismeoverlevelse.
Endringer i metabolomics kan ha katastrofale konsekvenser og ofte føre til sykdom. Metabolittmarkører gir muligheten til å identifisere spesifikke problemer i metabolismen assosiert med spesifikke forhold, for eksempel MG.
Forskerne fant et klart skille i metabolittmarkører blant alle tre studiekohorter. I tillegg var det en klar skille mellom forskjellige stadier av sykdommen, noe som muliggjorde analyse av sykdomsprogresjon.
Det var spesifikk oppregulering av kortkjedede ketosyrer hos deltakere med MG, sammenlignet med kontroller. Dette inkluderte forbindelser som α-ketosmørsyre, en nøkkelregulator for metabolske veier.
Oppreguleringen av α-ketosmørsyre antyder at det er forbedret metabolsk aktivitet i cellene til mennesker med MG. De fleste metabolitter som forskerne identifiserte, har også viktige roller i energiproduksjonsveiene.
Interessant, forskere har også observert oppregulering av noen metabolitter i blodserumet til personer med MS, noe som tyder på at begge disse lidelsene er knyttet til energiforskyvning i metabolske veier.
Nedsatt glykolyse fører til redusert adenosintrifosfatsyntese, og i sin tur kan dette resultere i celledød og degenerasjon, symptomatisk for MG.
Styrker og begrensninger i studien
Denne studien viser en rask identifikasjon av metabolitter som er tilstede hos mennesker som viser symptomer på MG. Dette vil gi en stor fordel for klinikere som behandler sykdommen og muliggjør raskere diagnose.
"Akkurat nå har vi ikke muligheten til å administrere [MG] på en mer spesifikk måte; vi behandler alle pasientene likt, forklarer Dr. Siddiqi. Men de nye funnene kan endre dette.
"Nå har vi et unikt fingeravtrykk eller kart over metabolitter som enkelt kan skille friske individer fra de med [MG] og en vei til oppdagelsen av mer nøyaktige og spesifikke behandlinger."
Dr. Zaeem Siddiqi
"Det vi prøver å gjøre med denne biomarkøroppdagelsen er å utvikle behandlinger som er spesifikke for pasientens behov, å ha en mer presis behandling og å kunne forutsi mer nøyaktig effekten av behandlingene," fortsetter forskeren.
Selv om denne studien baner vei for mer detaljert analyse av den metabolske profilen til MG, er det begrensninger i arbeidet.
Disse inkluderer det faktum at noen av kohorten tidligere hadde blitt behandlet med medisiner som kunne ha endret deres metabolske profil, og deltakerne var ikke pålagt å faste før studien.
Begge disse faktorene kunne ha bidratt til å identifisere falske positive. Analysen vil også ha nytte av et mye større utvalg. Dette vil også bidra til å korrelere arbeid fra tidligere studier.
Til tross for begrensningene, er det klart at resultatene kan være til fordel for de som for tiden lever med MG eller lignende forhold.
