Blogger: Riyas M. Vettukattil
Da jeg jobbet som lege ute i klinikken, undret jeg meg alltid over enkelte spørsmål som lå utenfor den daglige diagnosesettingen: jeg lurte på hvorfor mennesker med lik kroppsbygning, alder, etnisk bakgrunn med likt kosthold og samme livsstil, kunne ende opp med så forskjellige skjebner? Noen kom til å dø av et hjerteinfarkt eller kanskje en hjernesvulst i løpet av noen måneder, mens andre kom til å leve i mange år uten verken hjertesykdom eller kreft. Hvordan kan en lege vite hvem på venterommet som er i umiddelbar fare?
Uforutsigbare mordere?
Kreft og hjerte-karsykdom er ledende dødsårsaker i industriland og i mange utviklingsland. De fleste enes om at disse sykdommene forårsakes av en rekke faktorer hos de fleste av pasientene, noe som betyr at disse sykdommene ikke kan forklares ved genetikk alene, og at årsakene varierer uforutsigbart fra pasient til pasient.
Men hva hvis vi hadde en laboratorietest som kunne si noe om risiko og beste behandling?
Det fins flere laboratorietester, men så langt fins det ingen som med sikkerhet kan identifisere hvem som kommer til å bli syke, og ikke. De eksisterende kliniske og patologiske verktøyene for disse sykdommene er ikke tilstrekkelige for å gi presise prognoser for respons eller optimal individualisert behandling.
Men hva hvis vi hadde en laboratorietest som kunne si noe om risiko og beste behandling?
Hva sier metabolittene?
Metabolomics, eller studien av små molekylære metabolitter som er kjemiske substanser fra cellenes forbrenning, kan gi noen svar. Identifikasjon av nye metabolske biomarkører for risiko, diagnose og behandlingsrespons av hjerte-karsykdom og kreft har potensiale til å øke total overlevelse og pasientenes livskvalitet, i tillegg til å spare samfunnet for store utgifter.
Som del av mine nylig avsluttede doktorgradsstudier ved MR Cancer-gruppen i Trondheim, fant vi forskjellige nivåer av næringsstoffene fritt kolin og fosfatkolin avhengig av kondisjonsnivået hos en gruppe friske frivillige fra Helseundersøkelsen i Nord-Trøndelag (HUNT). Maksimalt oksygenopptak (VO2max) er kroppens maksimale evne til å transportere og bruke oksygen under økende trening, noe som gjenspeiler den fysiske formen og kondisjonen til en person. Hos friske personer er VO2max den beste indikatoren som kan si noe om fremtidig dødelighet pga. hjerte-karsykdom. Derfor er det interessant å identifisere nye biomarkører for lav kondisjon som også muligens kan være tidlige biomarkører for hjerte-karsykdom.
Da vi så en sammenheng mellom kondisjon og serumnivåer av kolinholdige metabolitter (kolin er et essensielt næringsstoff som behøves i cellemembranene), kan disse metabolittene være potensielle tidlige markører for hjerte-karsykdom, men dette trenger videre studier. Å oppdage tidlige varseltegn på risiko for hjerte-karsykdom i en frisk befolkning kan videre hjelpe forebyggingsarbeid som livsstilsendringer, og dermed bidra til en bedre folkehelse.
MR metabolomics er studien av små molekylære metabolitter. (Foto: Geir Mogen)
I en annen studie viste vi muligheten for å skille mellom diffuse hjernesvulster (grad II og IV astrocytom) basert på metabolsk profil. Dette er en vanlig type hjernesvulst hos mennesker og hvor prognosene er dårlige ved høyere graderinger. Denne type hjernesvulst krever ulik behandling ut fra om de er høy- eller lavgradig. Det er derfor essensielt å identifisere molekylære og metabolske faktorer som kan klassifisere disse pasientene med tanke på optimal behandling og prognose. Å identifisere nye biologiske indikatorer ved hjelp av metabolomics gir en ny, objektiv diagnosetilnærming basert på biomarkører. Det kan forbedre nøyaktigheten på tumorgraderingen og pasientklassifiseringen.
Disse metabolske markørene er fortsatt langt fra å kunne brukes i klinikken, men allikevel har jeg en sterk tro på at vi har tatt noen viktige første steg.
I en tredje studie identifiserte vi metabolske markører for cellegiftrelaterte endringer i bukhinnevæsken fra pasienter med eggstokkreft. I fremskredne stadier av eggstokkreft, brystkreft og gastrointestinal kreft kan man se samling av væske i bukhulen og rundt lungene (på fagspråket kalt maligne effusjoner i seosale hulrom). Ved å studere metabolitter i disse væskene kan man få viktig informasjon om effekten av cellegift. Metabolsk karakterisering kan være en lovende teknikk for å forstå mer om mekanismene bak utviklingen av unormal væskesamling (effusjon) i maligne tumorer, og for å gi mer målrettet behandling.
Disse studiene viser at metabolomics er nyttig for å finne molekylære signaturer av kreft og kondisjon, og kan bidra ytterligere til den vitenskapelige forståelsen av underliggende biologi av svulster og kondisjon.
Disse metabolske markørene er fortsatt langt fra å kunne brukes i klinikken, men allikevel har jeg en sterk tro på at vi har tatt noen viktige første steg.