Etikettarkiv: Alzheimers

Kraftsamling för tidig diagnostik av Alzheimers sjukdom

Bengt Långström, Agneta Nordberg, Robert Stefanuik och Hans Ågren. Foto: Göran Ekeberg
Bengt Långström, Agneta Nordberg, Robert Stefanuik och Hans Ågren. Foto: Göran Ekeberg

I ett tvärvetenskapligt forskningsprojekt är siktet inställt på att utveckla spårmolekyler för att med PET-teknikens hjälp mäta patologiska förändringar i hjärnan. Resultatet kan leda till nya diagnostiska biomarkörer, tidig upptäckt och nya möjliga måltavlor för behandling av Alzheimers.

Nära 40 miljoner människor runt om i världen uppskattas vara drabbade av Alzheimers sjukdom. Men trots intensiv forskning finns det idag inte någon behandling som kan bota sjukdomen. En orsak är troligen att Alzheimers inte är en sjukdom utan flera.
– Idag anar vi att minnesstörningar är ett sjukdomstecken som kan leda till en rad sjukdomar. Det finns sannolikt inte en universalbehandling som fungerar på alla Alzheimerpatienter, säger Agneta Nordberg, professor vid Karolinska Institutet.
Sedan 2015 leder hon SSF-forskningsprojektet Nya biomarkörer för tidig diagnos och behandling av Alzheimers sjukdom där forskare från olika vetenskapliga discipliner tagit ett helhetsgrepp på forskningsprocessen i syfte att öka förståelsen av sjukdom, behandling och diagnostik. Under projektets gång har forskarna utifrån datorbaserade prediktionsmodeller utvecklat olika radiokemiska substanser för studier med PET-teknik, karaktäriserat nya spårmolekyler i postmortal vävnad samt studerat heterogenitet och möjliga subtyper av Alzheimers sjukdom.

In silico-studier
Hans Ågren, professor vid Uppsala universitet, arbetar med teoretiska datorsimuleringar av strukturer och funktioner hos olika patologiska proteiner. Målet är att få fram spårmolekyler som är effektiva och specifika för just de proteiner som är karaktäristiska för Alzheimers sjukdom.
– Det gäller att försöka uppnå förståelse för hur biomarkörerna fungerar, hur effektivt de binder till proteinerna och vilka andra viktiga egenskaper de har.
Forskargruppen har lyckats härleda flera intressanta molekylära markörer som sedan har utvärderats experimentellt inom projektet.
– Parallellt med in silico-studier använder vi oss också av AI och Machine Learning för att hitta algoritmer som passar bra för att förutsäga de bäst lämpade markörerna, särskilt när det gäller deras tillämpningar in vivo, säger Hans Ågren.

Syntesutveckling och testning av nya PET-spårmolekyler.
Syntesutveckling och testning av nya PET-spårmolekyler.

PET
Det slutliga målet är att få fram molekyler som är märkta med en kortlivad radionuklid som kan användas i en PET-undersökning. Och det är här som Uppsalaprofessorn Bengt Långström och Christer Halldin, KI-professor, kommer in i bilden. De är båda experter på radiokemi och har lång erfarenhet både av att utveckla kemiska strukturer och syntes av radioaktiva spårmolekyler för PET-undersökningar.
– Samarbetet med Hans Ågrens grupp har för vår del inneburit ett mer rationellt sätt att leta bland intressanta molekyler. Med hjälp av de sofistikerade screeningmetoderna kan vi snabbare komma fram till vilka spårmolekyler som besitter den önskade selektiviteten och specificiteten som gör att de kan bli användbara verktyg i klinisk forskning och möjliggöra framtagandet av läkemedel, säger Bengt Långström.
Nästa steg handlar om testning av lovande spårmolekyler för mätning av patologiska Alzheimerförändringar.
– Vår egenutvecklade PET-molekyl Alfa-7 har så här långt studerats i post-mortal human vävnad och olika djurmodeller med lovande resultat. Vi står nu på tröskeln till att få den godkänd för studier på människa, berättar Agneta Nordberg.

Spårmolekyler
Professor Eric Westman, Karolinska Institutet, expert på studier av subtyper av Alzheimerpatienter medelst PET-och MRI-undersökningar påpekar att projektet, från inledande modellering och hela vägen fram till en färdig spårmolekyl, har varit väldigt intressant.
– Kombinationen av kompetenser och att vi har arbetat parallellt i olika delar hoppas jag i slutänden ska leda till ett säkrare sätt att diagnostisera patienten.
Agneta Nordberg konstaterar att utvecklingen går fascinerande snabbt framåt och att det på senare tid har hänt en hel del inom området.
– Om fem år hoppas jag att vi har spårmolekyler som används för såväl tidig upptäckt som diagnostik och kan leda fram till en effektiv sjukdomsmodifierande behandling vid Alzheimers sjukdom.

Teoretisk in silico design av nya PET biomarkörer.
Teoretisk in silico design av nya PET biomarkörer.
Karolinska Institutet – Alzheimers-markörer

Forskningen ingår i projektet ”Nya biomarkörer vid tidig diagnos och behandling av Alzheimers sjukdom” som stöds med 33 miljoner kronor av Stiftelsen för strategisk forskning (SSF).

Kontakt: agneta.k.nordberg@ki.se
ki.se/nvs

Forskargrupp tar helhetsgrepp på Alzheimers sjukdom

Längst bak Agneta Nordberg, professor KI (mitten), Hans Ågren, professor KTH (vänster), Eric Westman, docent KI (höger), och framför dem delar av forskargruppen i projektet “Nya biomarkörer vid tidig diagnos och behandling av AD” samlade till möte på det nya forskningshuset Neo på Karolinska institutet Campus Flemmingsberg. Foto: Thomas Henrikson
Längst bak Agneta Nordberg, professor KI (mitten), Hans Ågren, professor KTH (vänster), Eric Westman, docent KI (höger), och framför dem delar av forskargruppen i projektet “Nya biomarkörer vid tidig diagnos och behandling av AD” samlade till möte på det nya forskningshuset Neo på Karolinska institutet Campus Flemmingsberg. Foto: Thomas Henrikson

Ett forskarkonsortium under ledning av professor Agneta Nordberg, Karolinska institutet försöker ta ett helhetsgrepp på Alzheimers sjukdom. Siktet är inställt på att hitta nya imagingbiomarkörer som tidigt kan upptäcka sjukdomen och därmed leda till tidig diagnostik och utveckling av nya läkemedel med minskad risk för insjuknande.

Alzheimers sjukdom hör inte enbart till ålderdomen, utan kan drabba människor betydligt tidigare i livet. I Sverige är mer än 10000 av landets totalt cirka 130000 Alzheimer-patienter under 65 år. Idag finns inget botande läkemedel och därför forskas det intensivt för att förstå mekanismerna bakom sjukdomen och hur den kan upptäckas tidigt.
Agneta Nordberg, professor vid Karolinska Institutet leder SSF-forskningsprojektet Nya biomarkörer vid tidig diagnos och behandling av Alzheimers sjukdom som är inriktat på att öka kunskapen om Alzheimers sjukdom och att identifiera nya spårmolekyler som kan studeras hos patienten i sjukdomens tidiga stadier.
– De övergripande målen är att kunna identifiera individer som har en ökad risk för att utveckla Alzheimers och att hitta orsakerna bakom. Om vi klarar detta kan vi i förlängningen kanske även förebygga sjukdomen säger Agneta Nordberg.

lllustration av olika patologiska förändringar (tau, amyloid, inflammation, neurodegeneration) vid Alzheimers sjukdom mätt med PET- och MRI-hjärnavbildning. Utbredningen av de patologiska förändringar illustreras med olika färger.
lllustration av olika patologiska förändringar (tau, amyloid, inflammation, neurodegeneration) vid Alzheimers sjukdom mätt med PET- och MRI-hjärnavbildning. Utbredningen av de patologiska förändringar illustreras med olika färger.
Fokus på projektet
Projektet har fokus på att förstå och utveckla nya diagnostiska metoder för att tidigt upptäcka sjukliga förändringar hos levande patienter. Projektet bedrivs i ett konsortium som främjar nära forskningssamarbete mellan Karolinska institutet (KI), Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) och Uppsala universitet (UU). Forskningen sträcker sig från teoretiska datorsimuleringar av strukturer och funktioner hos olika patologiska proteiner i hjärnan till utveckling och kemisk syntes av spårmolekyler som studeras experimentellt och som slutligen kan testas hos patienter. Vår forskning skapar möjlighet till mer optimal spårmolekylutveckling, säger professor Hans Ågren, KTH. Vårt helhetsgrepp på utveckling av nya undersökningsmetoder utgör unik internationell framtidsforskning som öppnar möjligheter till mer optimal spårmolekylutveckling för studier med PET-teknik (positronemissionstomografi) säger Agneta Nordberg.
– Artificiell intelligens används som ett verktyg för att samla in och sortera information som vår forskning genererar och ger möjlighet att karaktärisera olika typer av Alzheimers sjukdom, för att i framtiden kunna skräddarsy individuell behandling för Alzheimerpatienter, tillägger docent Eric Westman, KI.

Exempel på experimentell datorsimulering av en patologisk Alzheimer-taufibrill med illustration av olika bindingsställen (rosa färg) där nya tau-PET-spårmolekyler kan binda.
Exempel på experimentell datorsimulering av en patologisk Alzheimer-taufibrill med illustration av olika bindingsställen (rosa färg) där nya tau-PET-spårmolekyler kan binda.
Patientnära
Forskargruppen har fått ett anslag på 33 miljoner från Stiftelsen för Strategisk Forskning för sitt projekt som nu är inne på sitt femte år, med option på ett års förlängning.
Gruppen har som mål att vid projekttidens slut ha en utökad förståelse för sjukdomen och att ha utvecklat nya, förbättrade metoder som kan appliceras i klinik.
– Vi bedriver inte forskning för forskningens skull utan för att den ska nå patienten. Den här typen av forskning är väldigt patientnära och det kliniska arbetet är en stark drivkraft i arbetet.
– Det är minst sagt frustrerande att sitta framför patienter som frågar vad det finns för behandling. Det vi kan erbjuda idag är enbart symtomlindrande läkemedel. Jag brinner för att hitta sätt att förbättra patienternas situation och tidig upptäckt är A och O, avslutar Agneta Nordberg.

KI – Alzheimers
Forskningen ingår i det femåriga projektet ”Nya biomarkörer vid tidig diagnos och behandling av Alzheimers sjukdom” som beviljats 33 miljoner kronor av Stiftelsen för Strategisk Forskning (SSF).

Kontakt: agneta.k.nordberg@ki.se
www.ki.se/nvs


E-vetenskap framgångsfaktor i forskningen kring Alzheimers

Datorsimulering visar hur en spårmolekyl binder till en amyloid fibrill som bildas vid Alzheimers sjukdom.
Datorsimulering visar hur en spårmolekyl binder till en amyloid fibrill som bildas vid Alzheimers sjukdom.
Genom att använda datorer som grundläggande teknik för att bygga ny kunskap uppstår gränsöverskridande samarbeten i forskarvärlden.
– Det är ett fascinerande skifte och ger oss fantastiska möjligheter inom den medicinska forskningen, i vårt fall att kunna spåra Alzheimers sjukdom på ett tidigt stadium, säger Agneta Nordberg, professor i klinisk neurovetenskap vid Karolinska institutet (KI) och överläkare vid Karolinska universitetssjukhuset.

Tillsammans med kollegor inom olika discipliner vid både KI, KTH och Uppsala universitet leder hon ett projekt som har till syfte att identifiera biomarkörer som kan bidra till att denna folksjukdom – som är den vanligaste dödsorsaken i Sverige idag – upptäcks tidigt och kan diagnostiseras.
– Vi är mer än halvvägs inne i projektet och ska nu börja skörda bland det stora material vi fått fram tack vare samarbetet, säger hon.
Med teoretiska datorsimuleringar så skräddarsyr vi nya biomarkörer som gör det möjligt att upptäcka Alzheimers sjukdom på ett allt tidigare stadium. Samtidigt använder vi så kallad informationsteknologi för att identifiera nya mönster och generera ny kunskap om sjukdomen ur de stora datamängder som redan finns tillgängliga. Det krävs en nära samverkan mellan teoretiker, kemister och medicinare för att fullt ut kunna tolka resultaten och sätta in dem i rätt kliniskt sammanhang, säger Hans Ågren, professor i teoretisk kemi vid KTH.
E-vetenskapens framgång inom medicin bygger på datorernas enormt snabba prestandaökning och på en stark metodutveckling. Detta ger nya och bättre möjligheter att bygga modeller som är realistiska och som ligger nära de experimentella studierna så att vi kan återkoppla och göra förutsägelser. I förlängningen kommer det att ge oss mer träffsäkra läkemedel mot sjukdomen, säger Eric Westman, docent vid KI.

KI – Klinisk neurovetenskap
Den berörda forskningen ingår i det femåriga projektet ”Nya biomarkörer vid tidig diagnos och behandling av Alzheimers sjukdom” som beviljats 33 miljoner kronor av Stiftelsen för strategisk forskning (SSF).
www.ki.se

www.ki.se