Biomarkører. Lars P. Nielsen Professor, overlæge Speciallæge i klinisk mikrobiologi, Statens Serum Ins>tut, Biomarkørlaboratoriet. LPN@ssi.

Transkript

1 Biomarkører Lars P. Nielsen Professor, overlæge Speciallæge i klinisk mikrobiologi, Statens Serum Ins>tut, Biomarkørlaboratoriet. LPN@ssi.dk

2 Biomarkører Molekyler, som afspejler forekomst og udvikling af en sygdom, uden nødvendigvis at være knydet >l sygdommens årsag. Kan i nogle >lfælde anvendes >l monitorering af behandling. Nogle biomarkører kan anvendes >l flere, måske meget forskellige, formål.

3 Den ideelle biomarkør 1. Er specifikt associeret med en given >lstand. 2. Kan måles på minimalt invasive prøver eks. blod, urin, udåndingslum. 3. Påvises med simple metoder i de fleste kliniske laboratorier, er billig.

4 Eksempler på sygdomme, hvor biomarkører i dag anvendes. Diabetes: Glycosyleret hæmoblobin = HbA1c e Infek>on/inflamma>on: Sænkningsreak>on, C- reak>vt protein, Procalcitonin. Cancer: Carcino- embryonalt an>gen, CA- 125, HE4, PSA m.fl. Hjerte infakt: Ammino transferase, crea>n kinase, troponin T m. Fl.

5 Cardiovaskulære biomarkører Circula>on, 2006;113:

6 Alzheimers sygdom Biomarkører eksisterer i dag >l differen>ering mellem Alzheimers sygdom og normal aldring og andre neurologiske sygdomme. Undersøgelserne foretages på rygmarksvæske. Lipidomics kan måske anvendes som >dlig markør for Alzheimers sygdom. Plasma phospholipids iden>fy antecedent memory impairment in older adults. Nature Med, 2014;20: 415

7 Auto- Auto- an>stoffer er ome markører, som ikke i sig selv fremkalder sygdommen. Auto- an>stoffer er især vig>ge biomarkører ved gigtsygdomme, men kan også være anvendelige ved andre sygdomme. Aquaporin 4 an>stof en vig>g biomarkør >l at adskille sygdomme, som giver synsnervebetændelse - testen er nega>v ved dissemineret sklerose.

8 RNA DNA Proteiner og pep>der BIOMARKØR Auto- an>stof Lipider Små molekyler

9 DNA RNA Protein Effekt

10 Den samme DNA sekvens kan kode for flere proteiner DNA Syg celle RNA Protein Normalt protein Ændret protein Effekt Ingen funk>on

11 1 DNA 2 RNA 3 Protein Effekt 4

12 Yderligere analyser af RNA vil give os flere mulige biomarkører 1 DNA mikrorna Splice variants Ikke kodende RNA Circular RNA m.m. 2 3 RNA Protein Effekt 4

13 DNA E I E E I E E E Introns I I Exons E E E E E E mrna reference Varianter Et exon mangler Et exon mangler En del af et exon mangler I Et intron er en del af mrna Andre RNA molekyler E E E E E E Lang ikke- kodende del forudgår mrna Langt ikke- kodende del ( ikke mrna) mikrorna Circulært RNA

14 SvangerskabsforgiKning. Biomarkører: Biokemisk påvisning af denne ubalance kan anvendes som >dlig diagnos>k inden der optræder kliniske symptomer. VEGF PlGF Signal transduc>on (healthy) Signal transduc>on inhibited sflt- 1 (opløselig) Flt- 1 (receptor) Endothelial cell layer

15 SvangerskabsforgiKning. Tidlig iden>fika>on af mødre i risiko for svangerskabsforgimning er vig>g for at kunne behandle bedst muligt og reducere lang>dsvirkninger for mor og barn. For gravide med svangerskabsforgimning er det vig>gt at følge en række markører mhp at give bedst mulig behandling. Ubalance mellem vækslaktorer Kliniske symptomer (forhøjet blodtryk, protein i urin, vand i kroppen) Inflamma>on Koagula>ons forstyrrelser >d

16 Eksempel på nye biomarkører, som kan få betydning for udvikling af kroniske hjerte/kar sygdomme SvangerskabsforgiKning. Ca gravide udvikler sygdommen pr. år i DK i mere end mindre grad. Risikofaktorer inkluderer: overvægt, sukkersyge, nyresygdom, forhøjet blodtryk. Risikoen s>ger med alderen. Skyldes antageligt en ubalance mellem flere vækst faktorer produceret af moderkagen. Kan medføre lav fødselsvægt, men også øget forekomst af hjerte/kar sygdom og forhøjet blodtryk hos moderen senere i livet. Årsagen: Karforandringer i moderkagen.

17 SvangerskabsforgiKning. Biomarkører: Biokemisk påvisning af denne ubalance kan anvendes som >dlig diagnos>k inden der optræder kliniske symptomer. VEGF PlGF Signal transduc>on (healthy) Signal transduc>on inhibited sflt- 1 (opløselig) Flt- 1 (receptor) Endothelial cell layer

18 SvangerskabsforgiKning. Tidlig iden>fika>on af mødre i risiko for svangerskabsforgimning er vig>g for at kunne behandle bedst muligt og reducere lang>dsvirkninger for mor og barn. For gravide med svangerskabsforgimning er det vig>gt at følge en række markører mhp at give bedst mulig behandling. Ubalance mellem vækslaktorer Kliniske symptomer (forhøjet blodtryk, protein i urin, vand i kroppen) Inflamma>on Koagula>ons forstyrrelser >d

19 Hvad kan vi forvente i frem@den? Mange flere biomarkører Flere markører baseret på DNA og RNA målinger Mere specifikke biomarkører Mere sensi>ve analyser Biomarkører, som med fordel kan anvendes - før sygdommen bryder ud

20 Hvordan når vi Bedre belysning af molekyler i enkeltceller enkelt celle sekvensbestemmelse af RNA og DNA; inkl. epigene>k. Bedre belysning af interak>onen mellem RNA og DNA, kortlægning af funk>onen af de mange forskellige RNA typer. Bedre sekvensbestemmelse af lange RNA molekyler. Mere sensi>ve teknikker >l protein bestemmelse. Endnu bedre samarbejde med biologer, læger og bioinforma>kere na>onalt såvel som interna>onalt.