Storskala proteinanalyse gir bedre mål på glutenindusert tarmskade ved cøliaki

Den nye metoden gir et objektivt, biologisk mål på tarmskade og vil bli et nyttig verktøy for å bedre diagnostikk og utvikling av ny behandling.

Når en cøliaker spiser gluten, fører en immunrespons mot gluten til betennelse i tynntarmen som gjør at tarmoverflaten endres. Tarmtottene, som er viktige for opptak av næring, blir kortere og erstattet av dype krypter. Den eneste behandlingen per i dag er å fjerne gluten fra kostholdet slik at betennelsen holdes i sjakk og tarmtottene regenereres.

Proteomikk gir objektivt mål på sykdom

For å stille cøliakidiagnosen hos voksne tar man blodprøver for å måle antistoff og tynntarmsbiopsier som vurderes i mikroskop av patologer.

Mikroskopi-basert vurdering av tarmskade brukes også som mål på behandlingseffekt i kliniske studier. Denne vurderingen blir gjerne subjektiv fordi tarmbiopsiene er små og vanskelig å plassere riktig. Storskala proteinanalyse (proteomikk) av biopsier gir derimot objektiv molekylær informasjon om tarmen. Forskere ved Avdeling for Immunologi ved OUS og Universitetet i Oslo (UiO) har utnyttet dette for å utvikle ett nytt verktøy for vurdering av tarmskade ved cøliaki.

Forskningsprosjektet

Forsker Jorunn Stamnæs, Klinikk for laboratoriemedisin, OUS og Institutt for klinisk medisin, UiO, og postdoktor Anette Johansen, Institutt for klinisk medisin ved UiO er hovedforskerne bak dette arbeidet.

Før prosjektet startet, hadde Jorunn utført flere proteomikkstudier av tarmbiopsier fra cøliakere og kartlagt hvilke proteiner og prosesser som endrer seg både ved akutt og kronisk glutenindusert tarmskade. Hun fant også at ved å måle proteinendringer kunne man også plukke opp lavgrad tarmskade som ikke ennå var synlig ved mikroskopi.

- Spørsmålet vi stilte oss var om vi kunne omdanne proteininformasjonen til noe som kan brukes i klinikken, forteller Anette Johansen.

Foto: Oslo universitetssykehus

Sammen med professor Geir Kjetil Sandve på Institutt for informatikk ved UiO, utviklet de to bioinformatiske metoder for å regne ut en tallverdi (en proteomikk-score) som reflekterer graden av glutenindusert tarmskade.

- Den ene metoden er basert på å måle rundt 200 proteiner som vi vet endrer seg ved aktiv cøliaki. Den andre metoden er basert på kunstig intelligens og maskinlæring, hvor vi bruker all proteininformasjon til å predikere sykdomsgrad og tarmskade, forklarer Jorunn.

- Vi validerte metodene ved å analysere biopsier fra cøliakipasienter i vår forskningsbiobank hvor vi hadde prøver både fra diagnosetidspunkt og etter behandling med glutenfri kost, sier Anette.

- Siden histologivurdering og proteomikkanalyse kan utføres på samme biopsisnitt, kunne vi direkte sammenligne de to metodene.

- Vi fant meget godt samsvar mellom våre to regnemetoder, forteller Anette. Begge metodene kunne korrekt klassifisere biopsier som syke eller behandlede og måle sykdomsgrad i biopsier som ikke var egnet for histologi.

- I en oppfølgingsstudie viste vi at metoden også kan måle effekt av glutenprovokasjon i kliniske studier. Et objektivt mål på tarmskade er svært viktig for utvikling av ny behandling. På lengre sikt tenker vi at metoden også kan bidra til å vurdere tarmtilstand hos pasienter som ikke blir tilstrekkelig friske av glutenfri kost, forklarer hun.

En målrettet og langsiktig satsing

Arbeidet som ligger til grunn for vår nye metode bygger på langsiktig forskning, sier Jorunn. Lederne av dette forskningsmiljøet, Prof. Ludvig Sollid og Prof. Knut Lundin har jobbet med cøliaki i over 35 år.

- Jeg ønsker politisk forståelse for at god, pasientnyttig forskning ikke oppstår over natten, men gjennom målrettet og langsiktig satsing på gode miljøer og forsknings-infrastruktur. Forskning er en langtidsinvestering hvor man bygger sten på sten, som til slutt gir avkastning for pasienter og for samfunnet.