Multippel sklerose (MS) er en nevrologisk sykdom som angriper
sentralnervesystemet og kan gi stort funksjonstap og tidlig død. Cirka 13.000
har sykdommen i Norge. Forskerne vet at celler i immunforsvaret angriper hjernen
og ryggmargen hos personer med MS, men de vet ennå ikke hvorfor dette skjer. Det
er derfor vanskelig å gi målrettet behandling.
- Dagens behandling
bedrer prognosen, men rammer hele immunsystemet hardt og brutalt. Medisinene
klarer nemlig ikke å skille mellom cellene som gjør skade og de som gjør nytte,
sier overlege og professor Trygve Holmøy ved Akershus universitetssykehus (Ahus)
og Universitetet i Oslo.
Forskernes mål er å kunne gi individtilpasset
behandling. Hver enkelt person har sitt unike immunsystem, og hva som går galt
ved MS kan variere fra person til person. For å finne ut mer om dette har Holmøy
og kolleger jobbet med en ny hypotese om hva som foregår i immunsystemet ved
MS.
Immunceller som angriper immunceller
I immunforsvaret
vårt er B-celler og T-celler sentrale. Når virus og bakterier angriper kroppen,
vil spesifikke B- og T-celler aktiveres for å drepe inntrengeren.
En vanlig hypotese ved MS er at disse cellene «feilreagerer» på et protein i
hjernen, og angriper det som om det var et virus. Holmøy og kollegenes
alternative hypotese er at immunforsvaret angriper seg selv.
- Vår
hypotese er at T-cellene oppfatter B-cellenes egne antigenreseptorer som
fremmede, fordi de har gjennomgått mutasjoner. B- og T-cellene vil da stimulere
hverandre gjensidig til å skille ut antistoffer og betennelsesfaktorer som
skader nervecellene, forklarer Holmøy.

Figur 1: T-B-cellesamarbeid drevet av presentasjon av antistoffbiter på B-cellens overflate. B-cellenes overflatereseptor tas opp av cellen selv (1), der de spaltes til småbiter (2) som kan presenteres på overflatens HLA-molekyler (3). Dersom de presenterte bitene gjenkjennes av T-celler (4), vil disse kunne aktivere B-cellene som videre kan skille ut antistoffer (5).
Brukte kunstig
intelligens
Immuncellene til MS-pasienter innehar alle
forutsetningene for at hypotesen kunne stemme - problemet var å bevise
det:
- Å verifisere hypotesen er i praksis umulig i et laboratorium,
fordi én pasient kan ha mer enn en milliard ulike B-cellereseptorer. Vi vet ikke
på forhånd hvilke vi skal undersøke, forteller postdoktor Rune Alexander
Høglund, som har hatt dette som sitt doktorgradsprosjekt.
Dette ble løst
ved hjelp av kunstig intelligens. Forskerne innhentet celler for dypsekvensering
fra 11 MS-pasienters spinalvæske og blod, som resulterte i mange millioner
sekvenser for analyse. Ut fra et sett definerte forutsetninger brukte de
deretter kunstig intelligens til å forutse hvilke av disse tallrike
B-celle-antigenreseptorene som oppfylte kriteriene, og som dermed kunne starte
immunresponser på måten forskerne forventet.
- Ut fra egenskaper ved
B-cellenes antigenreseptor beregner datamodellene sannsynligheten for at
T-cellene vil reagere på dem, sier Høglund, som forteller om uvurderlig hjelp og
samarbeid med amerikanske eksperter innen prediksjonsanalyser for å få til
dette.
- På den måten kan vi fokusere laboratoriearbeidet på de mest sannsynlige
kandidatene, sier han.
Etter flere års arbeid med å utvikle, teste og til
slutt verifisere datamodellene, konkluderer forskerne med at det er mulig å
bruke kunstig intelligens til å forutsi hvordan den skadelige immunresponsen
opprettholdes. Studien viste også at en stor andel av B-cellereseptorene som
finnes i spinalvæsken til MS-pasienter tilfredsstilte kriteriene til å inngå i
samspillet de beskriver i hypotesen.

Figur 2: Bioinformatisk analyse (A) forutser hvilke antistoffer som kan spaltes til småbiter, presenteres og stimulere T-cellene (B). Laboratorieeksperimenter bekrefter datamodellenes evne til slik prediksjon(C).
Til nytte ved utvikling av
medikamenter
På sikt håper de at metoden vil gagne
pasientene.
- Dette er et skritt nærmere individtilpasset terapi rettet
mot de T- og B-cellene som faktisk driver sykdomsprosessen, sier Holmøy, men
legger til at dette nok vil ligge mange år fram i tid.
Men allerede i dag
kan metoden bidra til å utvikle biologiske medikamenter som brukes i behandling
av kreft og immunologiske sykdommer:
- Et stort problem ved bruk av slike medikamenter har vært at kroppen
oppfatter stoffene i slike medikamenter som fremmede, og danner antistoffer mot
dem. Våre funn viser at det er mulig å forutsi hvordan dette vil skje, og derved
designe medikamentene på en mer hensiktsmessig måte, sier Holmøy.
Denne artikkelen inngår i rapporten «Forskning og innovasjon til pasientens beste – Nasjonal rapport fra spesialisthelsetjenestene», som er laget av de fire helseforetakene på oppdrag fra Helse- og oppdragsdepartementet. Rapporten presenterer eksempler på 18 prosjekter fra nord til sør, i tillegg til nøkkeltall om forskings- og innovasjonsaktiviteten. Se rapporten her.