Kartläggning av molekylära fingeravtryck för sjukdomar, hälsa och åldrande
En ny studie har kartlagt de distinkta molekylära "fingeravtryck" som 59 sjukdomar lämnar i en individs blodproteiner. Detta skulle kunna göra det möjligt att genom blodtester urskilja tecken som är specifika för olika sjukdomar.
Studien, som publiceras idag i Science , har genomförts av ett internationellt team av forskare som kartlagt hur tusentals proteiner i människans blod förändras till följd av åldrande och allvarliga sjukdomar, såsom cancer, hjärt-kärlsjukdomar och autoimmuna sjukdomar.
The Human Disease Blood Atlas visar också att varje individs blodprofil har ett unikt molekylärt fingeravtryck, som förändras under barndomen och stabiliseras i vuxen ålder. Detta ger en referenspunkt som vårdgivare i framtiden skulle kunna använda för att upptäcka tidiga avvikelser.
Studiens huvudförfattare Mathias Uhlén och försteförfattare María Bueno Álvez berättar att de i studien använde maskininlärning för att kunna bygga blodpaneler som inte felklassificerar patienter i verkliga sammanhang.
Sjukdomsspecifika signaler
-Genom att jämföra dessa sjukdomar sida vid sida kan vi skilja på universella falsklarm från inflammation, och verkligt sjukdomsspecifika signaler, säger Mathias Uhlén, professor vid KTH och ansvarig för Human Protein Atlas-projektet .
-Kartläggningen av sjukdomars molekylära fingeravtryck är ett avgörande steg för att utveckla blodtester som fungerar i kliniska miljöer, säger Mathias Uhlén.
-Många proteiner som ökar vid cancer och autoimmuna sjukdomar, ökar också vid infektioner – vilket visar på gemensamma inflammatoriska vägar. Andra mönster, såsom leverrelaterade tillstånd, grupperas efter organsystem. Detta dubbla perspektiv möjliggör ett fokus på verkligt sjukdomsspecifika markörer, säger Mathias Uhlén.
Reproducerbara biomarkörer
The Disease Blood Atlas erbjuder en lösning på problemet med att identifiera tillförlitliga och reproducerbara biomarkörer för sjukdomar – en process som hittills oftast inneburit att jämföra nya proteinmarkörer med en frisk profil. Forskarna pekar på att studien lyckats identifiera gemensamma biomarkörer som konsekvent förändras vid vissa tillstånd.
Dessa gemensamma molekylära egenskaper kan fungera som universella diagnostiska, prognostiska eller terapeutiska mål.
-Varje dag publiceras omkring 70 nya biomarkörstudier världen över, men de flesta jämför sjukdomar med kontrollgrupper, säger Maria Bueno Álvez, doktorand vid KTH och försteförfattare till artikeln.
-Eftersom många proteiner uppvisar variationer mellan olika tillstånd ger sådana snäva jämförelser ofta resultat som inte kan reproduceras, vilket bidrar till den bredare reproducerbarhetskrisen inom dagens vetenskap, säger Maria Bueno Álvez.
Några av resultaten visade att specifika proteinprofiler kan förändras avsevärt när individer närmar sig en cancerdiagnos, där vissa proteiner uppvisar högre koncentrationer före diagnos. Dessa resultat tyder på att mer forskning bör ägnas åt att undersöka potentialen i att använda proteomik för tidig cancerupptäckt.
Studien genomfördes av SciLifeLab i Stockholm och innefattade samarbete med över 100 forskare världen över.
David Callahan (callahan (at) kth.se)