Et cellulært kart over Crohns sykdom er laget. Atlaset med høy oppløsning er den største studien av enkeltceller fra pasienter diagnostisert med sykdommen til dags dato. Inneholder genekspresjonsprofilene til mer enn 700 000 celler fra 71 friske pasienter og de med ulik grad av betennelse.
Maissykdom er en kronisk tilstand der immunsystemet er overaktivt og forårsaker betennelse i tarmene, noe som fører til magesmerter, diaré og vekttap. Sykdommen er vanskelig å behandle og krever ofte sykehusinnleggelse.
Det cellulære portrettet, arbeidet til forskere fra Broad Institute of MIT og Harvard og Massachusetts General Hospitalbeskriver de biologiske prosessene som ligger til grunn for Crohns sykdom.
Visse gener og mønstre for sykdomsutvikling er identifisert, som er involvert i prosessen med progresjon og komplikasjon. I tillegg til at resultatene kan informere utviklingen av nye målrettede terapier rettet mot de aktuelle genene, kan de også forbedre diagnosen av sykdommen. Med deres hjelp er det ikke bare mulig å forutsi utviklingen av sykdommen, men også å forhindre visse symptomer og å finne ut hvorfor noen pasienter reagerer på behandlingen og andre ikke.
Det begynner å bli klart at Crohns sykdom ikke er en enkeltprofilsykdom, men består av forskjellige undertyper. Dette forklares av prof. Ramnik Xavier, som er direktør for Celleobservatoriet.Klarman” og fakultetsmedlem ved Harvard University Medical School.
Tidligere genetiske studier har identifisert mer enn 200 steder i genomet assosiert med Crohns sykdom. For å forstå sykdommen fullt ut, er det imidlertid nødvendig med et cellulært kart for å fange dens fulle kompleksitet. Derfor undersøkes betente og ikke-betente celler fra begge segmenter av mage-tarmkanalen – tykktarmen og ileum (det siste segmentet av tynntarmen som ofte er påvirket av Crohns sykdom).
Encellet RNA-sekvensering ble brukt til å analysere genaktivitet i individuelle tarmceller. Immunceller og stroma (celler i tarmen som danner og vedlikeholder det underliggende bindevevet) ble funnet å endre sammensetning i løpet av sykdommen. Tarmslimhinnen viser flere endringer i genuttrykket, med visse endringer som er unike for tykktarmen og tynntarmen. Uttrykket av gener som tidligere var assosiert med sykdomsrisiko ble også funnet å være forskjellig i hvert organ.
Den nye vitenskapelige hypotesen er at det er uttrykket av disse spesielle genene som forklarer hvorfor betennelse ved Crohns sykdom manifesterer seg på en måte i ett organ kontra et annet i et annet, og hvordan visse terapier kan påvirke ulike undertyper av sykdommen ulikt.
Behandling av pasienter med Crohns sykdom kan ikke være helhetlig for alle diagnostiserte, da omtrent 50 % til 60 % av pasientene responderer på medisiner, andre opplever tilbakefall av symptomer. Dette tyder på at sykdommen er forårsaket av ulike biologiske mekanismer, som krever behandlinger som er tilpasset pasientens individuelle behov. Som svar på denne uttalelsen kommer mulighetene for personlig medisin.
For å støtte forskningshypotesen deres identifiserte forskerne tre gener involvert i kollagenproduksjonen. De bidrar sannsynligvis til arrdannelse i tarmene, noe som gjør dem vanskeligere og mindre i stand til å passere mat, en vanlig komplikasjon av Crohns sykdom. Det viser seg at Crohns pasienter har visse signaturer på genuttrykk selv når tarmvevet deres ikke virker betent. Dette kan bety at det er påvisbare tegn på sykdom selv når vevet ser ut til å gro etter endoskopi. Å forstå mønstrene for sykdomsutvikling som bidrar til lavgradig betennelse kan bidra til å forutsi sykdomssymptomer.
Atlaset skal utvides ved å samle inn prøver fra pasienter med ulike genetiske byrder og de før og etter ulike behandlinger for å spore hvordan sykdommen deres utvikler seg.
Referanser:
Ramnik J. Xavier. Enkeltcelleanalyser av Crohns sykdomsvev avslører intestinal intraepiteliale T-cellers heterogenitet og endrede undergruppefordelinger. Nature Communications – https://www.nature.com/articles/s41467-021-22164-6
