EN / DA
Sygdom og behandling

Forskningsfiasko kan komme demente til gavn

50 millioner mennesker verden over lider på grund af demensens altødelæggende effekt på hukommelse og adfærd. Alzheimers og vaskulær demens er de to hyppigste former, men selv om symptomerne er ens, så er behandlingen forskellig. Forskere forsøgte at udvikle et nyt redskab til at skelne mellem de to demenstyper. Det lykkedes kun dårligt. Nu viser det sig, at det formentlig skyldes, at mange lider af begge typer, så det, der lignede en fiasko, kan vise sig at være et gennembrud i behandlingen af demens.

Demens rammer sjældent alene. Mennesker, hvis hjerne rammes af den invaliderende demens, rammes ofte af mange andre sygdomme på samme tid – såkaldte komorbiditeter - men hvilke har der forskningsmæssigt været uenighed om. Forskere har derfor søgt i de danske sundhedsregistre for at se, om der er forskel på, hvilke sygdomme mennesker med forskellige typer af demens rammes af. Målet var at se, om der var en sammenhæng mellem demenstype og komorbiditet.

”Da behandlingen af de forskellige typer af demens er meget forskellig, håbede vi, at vi ved at se på komorbiditeter måske kunne skelne demenstyper. Det lykkedes dog kun for mennesker, der fik demens i en tidlig alder. Da vi undersøgte det nærmere, viste det sig, at forklaringen på, at vi ikke kunne se forskel, formentlig skyldes, at mange mennesker har flere typer af demens samtidig, så de i virkeligheden også bør behandles for flere typer på én gang,” forklarer Søren Brunak, der er leder af Disease Systems Biology-programmet på Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research på Københavns Universitet.

Fandt kun det, man vidste på forhånd

Det er en mangeårig udfordring at skelne mellem de to hovedtyper indenfor demens: Alzheimers sygdom og vaskulær demens, der var motivationen for projektet. Ca. 60 % af alle demenstilfælde skyldes Alzheimers sygdom, karakteriseret ved en unormal ophobning af protein plaques (protein-plak), som forstyrrer signalerne mellem hjernens neuroner. Derimod er vaskulær demens, som 20 % af de demente rammes af, forårsaget af en reduceret blodforsyning til hjernen.

”Selv om symptomerne ligner hinanden, så er årsager og behandling vidt forskellig, men læger er ofte usikre på, hvad den rigtige diagnose. Vi håbede, at vi ved at indsamle data fra et stort antal patienter kunne skelne mellem de to lidelser ved at lave statistik på de andre sygdomme, mennesker med demens blev ramt af,” fortæller postdoc Isabella Friis Jørgensen fra Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research.

Ved at samle og sammenligne data fra danske sundhedsregistre over hospitalsindlæggelser af over 73.000 personer fra 1994 to 2016 med demens kunne forskerne fastslå, om der var nogle sammenfald mellem demensdiagnose og andre sygdomme. Resultatet var desværre skuffende.

”Overordnet set fik vi kun svar, vi kendte i forvejen. Vores analyse kunne nemlig kun se en kobling til komorbiditeter for mennesker med tidlig demens, hvor man allerede ved, at fx Downs syndrom, alkoholrelaterede diagnoser og hjertekarsygdomme er risikofaktorer,” forklarer Isabella Friis Jørgensen.

Da forskerne læste yderligere op på litteraturen, fik de sig imidlertid en stor overraskelse, men samtidig en rigtig god forklaring på de frustrerende resultater – nemlig diagnosen ”Blandet demens”.

”Vi havde i første omgang taget de mennesker, der havde vist tegn på begge typer af demens, ud af analysen, men da vi læste op i litteraturen og nærstuderende hjerneskanninger og obduktioner fra patienter, gik det op for os, at blandet demens er langt mere hyppig," siger Isabella Friis Jørgensen.

Kan gå op i en højere enhed

Hvorvidt den ene type demens fører til den anden, ved vi ikke, men forskerne kunne altså konstatere, at en af de komorbiditeter, der følger med Alzheimers demens, tilsyneladende er vaskulær demens – og vice versa.

”Der skal selvfølgelig nye studier til for at underbygge resultatet, og det er vi allerede godt i gang med, og jo mere, vi analyserer data, jo mere overbeviste bliver vi, specielt fordi det hele lige pludselig giver rigtig god mening,” forklarer Søren Brunak.

En af de store udfordringer ved at behandle demens har udover udfordringen med at stille den rigtige diagnose også været vanskeligheder med skabe en effektiv behandling.

”Hvis du behandler en person med blandet demens med Alzheimers-medicin, kan det jo godt være, at det virker mod Alzheimers, men hvis du så også lider vaskulær demens, har du stadig symptomer på demens, så det fejlagtigt ser ud som om, at medicinen ikke virker,” siger Søren Brunak.

Forskerne håber så, når alle med blandet demens er sorteret fra, at de kan vende tilbage til det oprindelige studie.

”Og måske se nogle mønstre hos dem, der kun har Alzheimers eller vaskulær demens. De mønstre kan vi ikke se nu, mens hvis det viser sig, at vores teori holder stik, går det hele måske op i en højere enhed, så man både bliver bedre til at diagnosticere og behandle mennesker med demens,” fortæller Søren Brunak.

Artiklen ”Age‐stratified longitudinal study of Alzheimer's and vascular dementia patients” er udkommet i Alzheimer’s and Dementia. Artiklens forfattere er ansat på Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, Københavns Universitet.

Søren Brunak
Research director, professor
Søren Brunak is a leading pioneer in the biomedical sciences through invention and introduction of new computational strategies for analysis of biomedical data for use in molecular biology, medicine and biotechnology. His main achievements can be divided into two categories: 1) new, advanced bioinformatics and systems biology techniques, and 2) discovery of biological mechanisms, revealed by the use of these methods in a wide range of biological systems. Søren Brunak has been working within bioinformatics and computational biology since mid-1980s. In the early data-poor period Søren Brunak pioneered the introduction of new computational strategies for analysis of biological data of relevance in molecular biology, medicine and biotechnology – in particular machine learning techniques. In 1993 Søren Brunak became the founding Director of the Center for Biological Sequence Analysis (CBS) at the Technical University of Denmark (DTU), heading a multi-disciplinary research group of molecular biologists, biochemists, medical doctors, physicists, and computer scientists. In 2007 Søren Brunak became one of the founding research directors at the Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research at the University of Copenhagen. His program for Disease Systems Biology combines molecular level systems biology and the analysis of phenotypic data from the healthcare sector. In 2011 Søren Brunak was also one of the founders of the Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability at DTU, where he led the Section for Metagenomic Systems Biology until 2013. He continues to be affiliated professor at DTU (DTU Bioinformatics) as well as at Copenhagen University Hospital (Rigshospitalet). The impact of Brunak’s research is in particular a consequence of his ability to combine scientific disciplines in novel ways, including computer technology (hardware and software), physics, biology, biomedical and biotechnological insights. His multi-disciplinary approaches, where concepts from different areas have been combined, have led to advances in the understanding of the function of biological systems, and thereby fundamentally improved the possibilities for control of disease via novel intervention strategies, and enhancement of health in general. Søren Brunak has been a member of the Royal Swedish Academy of Sciences since 2016, a member of the Royal Danish Academy of Sciences and Letters since 2004 and a member of the European Molecular Biology Organization since 2009. Søren Brunak has published close to 300 papers in international peer reviewed scientific journals (excluding proceedings), co-authored four books, three proceedings and edited books.
Isabella Friis Jørgensen
Postdoc
The Brunak Group aims for understanding multi-morbidity disease progression patterns and their relation to treatment events. The group integrates heterogeneous life science data from the molecular and clinical domains and is also engaged in methodology of translational utility, such as techniques of relevance within precision medicine. Research focus The Brunak Group has specific interest in genes and proteins, which play a role in several diseases, genes that may rationalize clinically observed patterns of multi-morbidity, or be of interest in relation to treatment strategies in the domain of chronic pathology. The group aims for discriminating between treatment-related disease correlations and other comorbidities, stratifying patients not only from their genotype but also on phenotypic data from resources such as clinical descriptions in electronic medical records. “Together with our secure supercomputing infrastructure, that is designed to handle population-wide data from Denmark and other countries, our goal is to complement classical epidemiology towards disease-spectrum wide analyses in a lifelong perspective, that can take events separated by long time periods into account,” says Professor and Group Leader Søren Brunak. The human genome, proteome variation and personalized medicine are themes with a strong focus in the group. In particular the ranking of treatment options and the reduction of patient-specific adverse drug reactions. Data integration and machine learning methods development in the big biomedical data domain is a major theme, as is the design of supercomputing infrastructure and private cloud solutions needed for person-sensitive data integrity. Main findings From Danish population-wide health data, we have developed a disease trajectory concept that can stratify patients according to longitudinal patterns rather than conventional subgroups of a single disease. The concept can, for example, estimate the mortality risk from a long-term prehistory of a single diagnosis. The approach can aggregate long and short timescales, for example combining 20-40 years of disease history with high-frequency data from short timescales from a single admission.