Digital tvilling öppnar för effektiv behandling mot inflammatoriska sjukdomar

Forskargruppen har nu funnit en möjlig lösning: Förändringarna kan organiseras i molekylära program. Dessa molekylära program regleras av ett begränsat antal av- och på-proteiner, styrproteiner. Flera av dessa är kända mål för läkemedelsbehandling, till exempel med TNF-hämmare. Men det är inte ett behandlingsalternativ som hjälper alla.

– Våra analyser av patienter som svarade eller inte svarade på TNF-behandling visade olika styrproteiner hos olika individer. Ett annat viktigt fynd var att styrproteinerna inte stängde av sjukdomarna utan snarare fungerade som dimmers som ökade eller minskade sjukdomsprogrammen, säger Mikael Benson, forskare vid institutionen för klinisk vetenskap, intervention och teknik, Karolinska Institutet, och studiens korresponderande författare.

Digitala tvillingar ger nya möjligheter

Varje process i kroppens olika organ kan beskrivas med matematiska ekvationer. Denna avancerade digitala beräkningsmodell kan anpassas efter en individs unika förutsättningar genom att analysera alla enskilda geners aktivitet i var och en av tusentals enskilda celler från blod och vävnad. En sådan digital tvilling kan bland annat användas för att beräkna vad som händer i kroppen om en förutsättning förändras, till exempel dosering av ett läkemedel.

Med hjälp av digitala tvillingar ser forskarna nya möjligheter för effektiva behandlingar av svåra sjukdomar.

– Metoderna kan utvecklas för att skräddarsy rätt kombination av mediciner mot på-proteiner till enskilda patienter. De program vi beskriver kommer finnas tillgängliga för forskarsamhället med målet fler kliniska studier av patienter med olika immunsjukdomar, säger Mikael Benson.

Ny bild av hur många organ som påverkas

I den aktuella studien har forskarna kombinerat analyser av en musmodell av ledgångsreumatism och digitala tvillingar av mänskliga patienter med olika inflammatoriska sjukdomar.

– Trots att bara lederna var inflammerade hos mössen fann vi att tusentals gener ändrade aktivitet i flera olika celltyper hos tio olika organ, bland dem hud, mjälte, lever och lungor. Det är mig veterligen första gången forskningen får en så bred bild av hur många organ som påverkas vid ledgångsreumatism. Bland annat för att det är svårt med fysisk provtagning för så många olika organ, säger Mikael Benson.