MS – ny forskning baner vei for en ny kurs

Fordi det mangler grunnleggende kunnskap om hva sykdommen multiple sclerosis (MS) er, har det vært vanskelig å stoppe denne sykdommen. Ny kunnskap gir ny molekylær forståelse av sykdommen. Dette kan åpne nye veier.

– Jeg er ganske sikker på at vi ikke hadde kunne tilegne oss denne kunnskapen uten det tverrfaglige samarbeidet og utvekslingen av ideer, sier seniorforsker Ellen Mosleth i Nofima.

Hun jobber i Nofimas dataanalysegruppe, og er førsteforfatter på artikkelen «Cerebrospinal proteome shows disrupted neuronal development in multiple sclerosis» som torsdag 18. februar ble publisert i Nature-tidsskriftet Scientific Report.

Det er ikke noe nytt at matforskere og medisinere samarbeider, oftest når tema er kosthold og helse. I dette samarbeidet mellom Nasjonal kompetansetjeneste for MS på Haukeland universitetssjukehus, Universitetet i Bergen og Nofima har imidlertid dataanalyse og modellering vært utgangspunktet.

Samarbeidet mellom dataanalysekompetanse ved Nofima og Haukeland universitetssjukehus knyttet til MS er oppfølging av langvarig samarbeid der forsker Sonia Gavasso ved Nasjonal kompetansetjeneste for MS har vært sentral.

Fra inflammasjon til mangelfull fornyelse som årsak

MS er en alvorlig sykdom i sentralnervesystemet, det vil si nervebanene og støtteceller i hjernen og i ryggmargen. Multippel sklerose betyr «mange arr». Sykdommen innebærer at isolasjonsmaterialet (myelinet) rundt nervetrådene i sentralnervesystemet og selve nervetrådene er blir skadet.

Den dominerende teorien om MS er at sykdommen oppstår fordi betennelser (inflammasjon) i sentralnervesystemet bryter ned myelinet og nervecellene. Men noen forskere har fremsatt at betennelsen kan være sekundært mens nedbrytning av myelinlaget og nervecellene kan være det primære.

De nye forskningsresultatene som forskerne nå presenterer, peker i en helt ny retning, og viser at MS-pasienter har mangel på proteiner som er viktig for utviklingen og gjenoppbyggingen av nervecellene og forbindelsene mellom nervecellene. Dette gjelder også hos personer uten noen tegn til inflammasjon. Dette kan tyde på at nervecellene ikke fornyer seg slik de vanligvis gjør. MS kan altså primært handle om redusert evne til fornying og gjenoppbygging snarere enn at det er nedbrytingen som primært er rammet. Resultatene fra denne forskningen viser at dette skjer fra tidlig stadium av sykdommen.

– Våre resultater viser lave nivåer av proteiner som sørger for utvikling og gjenoppbygging av myelinlaget og nervesystemet hos MS-pasienter. Noen av disse proteinene kan henge sammen med Epstein-Barr viruset, altså det samme viruset som forårsaker kyssesyke, forklarer Christian Vedeler, professor i nevrologi ved Universitetet i Bergen og overlege ved Nevrologisk avdeling, Haukeland universitetssjukehus. De fleste av oss har vært smittet med Epstein-Barr viruset uten å utvikle MS-sykdommen, så dette alene gir ikke hele forklaringen.

Flere tanker i hodet samtidig

Å forstå cellenes biologi er helt nødvendig for å kunne analysere og forstå hva som skjer i nervesystemet. Like viktig har det vært å vite hva som skal til for å kunne hente ut relevant informasjon fra store datamengder. Denne kunnskapskombinasjonen har vært nødvendig i dette nye studiet der man har sett på MS-årsaken med nye øyne. Nofima-forsker Ellen Mosleth besitter denne kunnskapskombinasjonen.

Ellen Mosleth fikk tilgang til analysedataene av ryggmargsvæskeprøver fra 101 pasienter og kontrollpersoner ved Haukeland universitetssjukehus, og satte i gang med å ta enda flere dypdykk i materialet.

– Fagfolkene på Haukeland universitetssjukehus og Universitetet i Bergen hadde allerede gjort et stort arbeidet. De hadde analysert alle proteinene fra pasientprøvene og kartlagt over 800 ulike proteintyper med såkalte proteomikk-analyser, forteller Ellen.

Professor Frode Berven ved Universitetet i Bergen har i lang tid arbeidet med proteomikk-analyser av ryggmargsvæsken fordi det har potensialet til å avsløre underliggende sykdomsprosesser ved MS. Ved analyse av slike data må man også ta hensyn til normal variasjon i sykdommen og sykdomsfaser.

Han og kollegaer ved proteome plattformen PROBE ved Universitetet i Bergen fant at proteinmønsteret avslørte to grupper av pasienter der bare den ene gruppen viste tegn på økt inflammasjon i sentralnervesystemet.

Startet med å se etter betennelser

Utgangspunktet for den nye forskningen var å bruke denne grupperingen av pasienter og kontrollpersoner. Ikke alle MS-pasientene havnet i inflammasjonsgruppen, og flere fra kontrollgruppen også viste tegn til forhøyet inflammasjon. Det satte tankene i bevegelsene; skyldes ikke MS inflammasjon likevel? Hvis ikke, hva kan være årsaken, og hva er felles for MS innen hver av disse to gruppene med pasienter?

Måtte tenke nytt

Med hypotesen om at MS ikke primært skyldes økt inflammasjon og nedbryting i sentralnervesystemet, startet funderingene om hvilke nye dataanalyser som kunne føre forskerne nærmere årsaken. Bildet var sammensatt, og for å finne løsningen måtte man ta hensyn til flere forhold samtidig.

I prosjektet er det utviklet metodikk for multivariat analyse av heterogene data. Det ble lagt vekt på å utvikle multivariate analyser som undersøker flere faktorer og forholdene mellom disse faktorene samtidig. Det ble utviklet dataanalysemetodikk innen begrepet presisjonsmedisin der man betrakter undergrupper av en sykdom. Dermed startet forskerne å granske proteomikk-analysene med mål om å kartlegge proteinmønsteret i heterogene data.

– Disse analysene ga tydelige svar. MS-pasientene i begge gruppene hadde lavt nivå av proteiner som er viktige for å fornye og gjenoppbygge nervecellene, forklarer Ellen Mosleth.

I motsetning til hva man har trodd så langt, at MS skyldes nedbryting, peker de nye resultatene på mangelfull fornying og gjenoppbygging.

Analysene er gjentatt på andre prøver

Disse funnene var så banebrytende at kontrollanalyser måtte til. Data fra en uavhengig studie av pasienter med klinisk isolert syndrom ble analysert. Klinisk isolert syndrom er det første kjennetegnet på pasienter som senere kan utvikle MS.

I løpet av en 10-årsperiode utviklet omtrent halvparten av disse pasientene MS. Hos en del av pasientene var det tegn til inflammasjon i nervesystemet, men ikke hos andre.

– Vi konsentrerte oss om pasientene som ikke hadde inflammasjonstegn. Det var langt færre av proteinene bidrar til fornying og gjenoppbygging av sentralnervesystemet hos pasientene som hadde fått diagnosen klinisk isolert syndrom sammenlignet med kontrollpersonene. Det betyr at disse funnene sammenfalt med funn fra MS-studien ved Haukeland universitetssjukehus, påpeker Ellen Mosleth.

I dag er det enighet om å kalle klinisk isolert syndrom, «begynnende MS», men det er viktig å være klar over at pasienter med klinisk isolert syndrom ikke nødvendigvis utvikler sykdommen videre til MS.

Forskningen på MS er over i en ny fase

Resultatene fra disse studiene gir helt ny og banebrytende kunnskap i forståelsen av MS og hva som virkelige skjer molekylært.

– I dag gis det medisin som demper inflammasjonen i sentralnervesystemet. Disse medisinene vil fortsatt være viktige, men utvikling av nye medikamenter må også rette oppmerksomheten mot tiltak som stimulerer fornyingen i nervesystemet. Mange av proteinene som ble identifisert knytter seg til vitaminer og mineraler. En oppfølging av dette er viktig, sier Kjell Morten Myhr, instituttleder, professor i nevrologi ved Universitetet i Bergen og overlege ved Nevrologisk avdeling, Haukeland universitetssjukehus.

Han får støtte av sin kollega Christian Vedeler, som legger til at en ny kurs i MS-forskningen kan nå være staket ut.

Kontaktperson