Precisare diagnos med analys av hela arvsmassan

Nyhet 2021-03-17

Arbetet publiceras i tidskriften Genome Medicine och utgör en grund för den framväxande precisionsmedicinen.

För drygt fem år sedan startades centret Genomic Medicine Center Karolinska-Rare Diseases (GMCK-RD) av Karolinska Universitetslaboratoriet och enheten Clinical Genomics på SciLifeLab, där forskare från bland annat Karolinska Institutet och KTH är verksamma. Centret utförde under de första fem åren genanalyser på fler än 3 219 patienter, vilket ledde till klinisk diagnos för fler än 1 287 patienter (40 procent) med sällsynta sjukdomar. Resultaten beskrivs i den studie som nu publicerats.

Precisionsmedicinskt centrum Karolinska

Nu pågår ett omfattande arbete med att implementera liknande arbetssätt på en bredare front inom den svenska hälso- och sjukvården. Bland annat har Karolinska Institutet och Karolinska Universitetssjukhuset nyligen inrättat ett gemensamt precisionsmedicinskt centrum (PMCK) som ska konsolidera och bredda samarbetet kring precisionsmedicin. Anna Wedell, professor vid Institutionen för molekylär medicin och kirurgi, Karolinska Institutet och sektionschef/överläkare vid Centrum för medfödda metabola sjukdomar, Karolinska Universitetssjukhuset, är utsedd till tillförordnad föreståndare för Precisionsmedicinskt centrum Karolinska.

– Klinisk helgenomsekvensering har haft en enorm betydelse inom området sällsynta sjukdomar. Använt på rätt sätt, riktat mot varje patients individuella sjukdomsbild, kan nya grupper av patienter få rätt diagnos och behandling på ett sätt som inte tidigare var möjligt, säger Anna Wedell, och en av studiens korresponderande författare.

Sjukhus och akademi samarbetar för sekvensering av en individs hela genuppsättnig

Den teknologiska utvecklingen av storskalig helgenomsekvensering, dvs sekvensering av en individs hela genuppsättning, har utvecklats snabbt det senaste årtiondet. Trots det är det få kliniker i världen som rutinmässigt använder teknologin.

– Vi har etablerat ett arbetssätt där sjukhus och universitet samarbetar för att analysera patienters hela arvsmassa i syfte att hitta genetiska förklaringar till olika sjukdomar. Detta är ett exempel på hur precisionsmedicin kan användas för att ställa diagnos och skräddarsy behandling för enskilda patienter, säger studiens försteförfattare Henrik Stranneheim, forskare vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi, Karolinska Institutet.

Totalt hittade forskarna sjukdomsorsakande mutationer i mer än 750 olika gener. Sjutton helt nya sjukdomsgener upptäcktes också. Fynden har i vissa fall gjort det möjligt att individanpassa behandling för patienter med exempelvis medfödda metabola sjukdomar, sällsynta epilepsier och primära immunbrister.

En stor utmaning vid helgenomsekvensering är att hantera och tolka alla miljontals genvarianter som existerar i varje individ. Centret har därför utvecklat en modell där man först analyserar de gener som brukar innehålla sjukdomsorsakande mutationer utifrån patienternas symtom. Detta innebär att läkarna har en viktig roll i att styra vilka genanalyser ska göras först.

Om de första analyserna inte ger något resultat breddas analysen till fler genpaneler tills en diagnos kan säkerställas och/eller hela genomet sekvenserats. Denna process har även lett till att flera tidigare okända sjukdomsgener har identifierats, vilket gett nya möjligheter att klarlägga sjukdomsmekanismer på djupet, enligt forskarna.

– För att lyckas med precisionsmedicin är ett multidisciplinärt samarbete över gränserna mellan sjukvården och akademin helt nödvändigt. Genom dessa initiativ kombinerar vi klinisk kompetens med bioinformatiska verktyg och tillsammans levererar träffsäkra diagnoser och individualiserade behandlingar, säger studiens andra korresponderande författare Anna Lindstrand, professor vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi och överläkare vid avdelningen för klinisk genetik, Karolinska Universitetssjukhuset.

Forskningen har finansierats av Region Stockholm, Vetenskapsrådet, Hjärnfonden, Karolinska Institutet, Knut & Alice Wallenbergs stiftelse och Forskningsrådet i Norge.