Signaturer i luftvägsepitelet vid kroniska luftvägssjukdomar
- Diarienummer
- ID16-0083
- Start- och slutdatum
- 170101-211230
- Beviljat belopp
- 2 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- Göteborg University
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Astma och KOL är komplexa och heterogena sjukdomar, där symptombilden i två patienter med samma diagnos kan drivas av helt olika bakomliggande biologiska mekanismer. Följaktligen behöver dessa två patienter behandlas olika. Nya verktyg och metoder är nödvändiga för att patientsegmentering baserat på biologiska sjukdomsmekanismer samt för att på sikt kunna utveckla nya läkemedel som adresserar grundorsaker till astma och KOL. Gensignaturer och proteinbiomarkörer som induceras i luftvägsepitel under en typ 2 immunrespons har använts för segmentering av astmapatienter och i samband med introduktionen av nya läkemedel för den här speciella patientgruppen. Målsättningen med det här projektet är att utvidga konceptet genom att systematiskt utnyttja luftvägsepitelets unika förmåga att fånga upp och förmedla signaler som svar på olika immunresponser och andra stimuli associerade med astma och KOL. Vi kommer att använda olika ”omics” plattformar för att etablera gensignaturer och biomarkörprofiler i differentierade lungepitelceller odlade i ”air liquid interface” kultur och behandlade med en panel av sjukdomsrelevanta stimuli. Epitelcellssignaturerna kommer sedan att valideras i tillgängliga databaser och patientprover, för att slutligen användas prospektivt för att segmentera astma- och KOL-patienter med avseende på bakomliggande sjukdomsmekanismer.
Populärvetenskaplig beskrivning
Astma och KOL (kronisk obstruktiv lungsjukdom) är vanligt förekommande folksjukdomar i Sverige, såväl runt om i världen. Det är två mycket komplexa inflammatoriska tillstånd som drabbar luftvägarna och leder till livslånga andningsbesvär. På senare år har det framkommit att både astma och KOL är heterogena sjukdomar. Det innebär att patienter med samma diagnos kan ha olika underliggande sjukdomsorsak som kräver olika behandling. I dagsläget saknas tillförlitliga metoder för att sortera astmatiker och KOL-patienter med avseende på de biologiska processer som orsakar tillstånden. Det finns ett stort behov av att ta fram nya verktyg för patientsegmentering för att patienter ska få rätt behandling och som på sikt bidrar till utvecklandet av förbättrade läkemedel. De nya läkemedlen ska adressera grundorsaken till astma respektive KOL och därmed hjälpa fler individer som lever med dessa sjukdomar. Projektet syftar till att upptäcka och utveckla nya biomarkörer; något mätbart som indikerar en biologisk process. Med hjälp av biomarkörer kan man konstatera vilken typ av immunologisk reaktion eller annan biologisk process som är aktiv hos patienten. Då både astma och KOL är luftvägssjukdomar är utgångspunkten i projektet att etablera biomarkörer som har sitt ursprung i lung-epitelceller. Det är lung-epitelcellerna som bildar barriären mellan inandad luft och lungvävnaden. Lung-epitelceller odlas med en specifikt utvecklad metod för att bilda ett skikt av epitelceller som är mycket likt det som finns naturligt i lungan. Nästa steg i processen är att behandla epitelcell-kulturerna med olika stimulerande ämnen som misstänks orsaka astma eller KOL. Dessa kan till exempel utgöras av ämnen som frisätts av olika typer av aktiverade immunceller som är viktiga i immunförsvaret i luftvägarna. Ett viktigt steg är att sedan mäta vilka gener som aktiveras i epitelcellerna vid tillsats av dessa ämnen. Framförallt ska komponenter som kan utgöra viktiga biomarkörer identifieras i denna fas av projektet. Vidare kommer, med hjälp av avancerade bioinformatiska beräkningar, kombinationer av biomarkörer definieras och/eller gener som bäst återspeglar hur cellerna behandlats. Sista steget i projektet är att återfinna identifierade signaturer i luftvägsprover från astmatiker och KOL-patienter. Här ska det även demonstreras att de identifierade biomarkörerna kan användas för att urskilja undergrupper inom astma- och KOL som uppvisar olika underliggande biologiska sjukdomsprocesser.