Åpner for ny behandling av covid-19 pasienter

Forskere fra Oslo universitetssykehus og Vestre Viken viser at aktivering av det medfødte immunforsvaret bidrar til pustebesvær hos covid-19 pasienter. Resultater fra forskning og godt samarbeid gjør at det nå kan vurderes å åpne for ny behandling.

Forskerne Søren Pischke og Tom Eirik Mollnes fra Komplementgruppen. Foto: Lars Petter Devik, OUS.

​Vi viser i en nylig publisert studie i det prestisjetunge tidsskrift «Proceedings of the National Academy of Science» at systemisk og langvarig aktivering av komplementsystemet, en nøkkelkomponent i den medfødte immunresponsen, oppstod hos 39 norske covid-19-pasienter som var innlagt på sykehus.

Aktiveringen var forbundet med pustebesvær, det vil si respirasjonssvikt og dette tyder på at komplementhemming kan være en mulig behandling for covid-19 utløst alvorlig sykdom.

Bilde av forfattere

Tekst av: SØREN PISCHKE, OVERLEGE AKUTTKLINIKKEN, ANESTESIAVDELING OG FORSKER, KLINIKK FOR LABORATORIEMEDISIN, AVDELING FOR IMMUNOLOGI OG TRANSFUSJONSMEDISIN, OUS OG UIO OG TOM EIRIK MOLLNES, PROFESSOR OG OVERLEGE, AVDELING FOR IMMUNOLOGI OG TRANSFUSJONSMEDISIN, GRUPPELEDER KOMPLEMENTGRUPPEN, OUS OG UIO. JAN CATO HOLTER, OVERLEGE OG FORSKER, MEDISINSK ENHET ULLEVÅL, KLINIKK FOR LABORATORIEMEDISIN, AVDELING FOR MIKROBIOLOGI, OUS. FOTO: LARS PETTER DEVIK OG OUS.

Covid-19 – vi må forstå mer

Covid-19 påvirker kroppen på mange måter. Et kjennetegn er en overreagerende immunrespons og at leger ikke er i stand til å forutsi hvilke pasienter som vil utvikle et alvorlig forløp. Mange medisiner blir for tiden prøvd hos pasienter med covid-19, mens det faktisk fortsatt er uvisst hvilke prosesser som blir startet av viruset.

Vår studie vurderte om den delen av immunforsvaret vi er født med og som dermed ikke er "lært" eller ervervet i løpet av livet, er ansvarlig for alvorlighetsgraden av covid-19 sykdommen.

Komplementsystemet – ikke fall over stupet!

Den delen av immunsystemet vi har undersøkt kalles komplementsystemet og det består av proteiner, som produseres i mange celler og organer i kroppen vår, som hele tiden sirkulerer i blodet og vevet, og som representerer dermed den første forsvarslinjen mot inntrengere som for eksempel virus og bakterier.

bilde av forskere

Man kan tenke på komplementsystemet som å være på en båt ved en elv som fører til en foss hvor komplementsystemet er vannet. Mens du er i rolig vann, flytter komplementsystemet båten din på en kontrollert måte.

Oversatt til kroppen vår: Når komplementsystemet er aktivert lokalt, fører det til lokal betennelse med sikte på å «merke» inntrengeren eller infiserte celler, slik at mer spesifikke immunceller kan fjerne trusselen. Men når du nærmer deg fossen, øker strømmen og dermed styrken, og på et tidspunkt vil det ikke være mulig å kontrollere båten din lenger, og vannet vil trekke deg over kanten og du vil falle i en ukontrollerbar og katastrofal situasjon.

Oversatt til kroppen vår: Overveldende aktivering av komplementsystemet kan føre til ukontrollerbar aktivering av komplementsystemet, noe som resulterer i over aktivering av immunsystemet i hele kroppen.

På et tidspunkt kan ikke dette kontrolleres lenger og ender katastrofalt for kroppen. Vi mistenkte at en slik tilstand oppstår hos pasienter med covid-19 som får respirasjonssvikt, det vil si at pasientene trenger oksygentilførsel eller pustehjelp og dermed opplever en meget alvorlig form av covid-19.

Komplementsystemaktivering i norske covid-19 pasienter

Vi observerte 39 pasienter med bekreftet covid-19 sykdom fra innleggelsesdagen (rundt 8 dager etter første sykdomssymptom) og de neste ti dagene mens de var på sykehus.

I vår studie viser vi at komplementsystemet er mye mer aktivert hos pasienter som utvikler respirasjonssvikt.

Spesielt sluttproduktet til det aktiverte komplementsystemet (terminalt komplement kompleks eller C5b-9) er sterkt assosiert med utvikling av respirasjonssvikt ved sykehusinnleggelse.

Et meget viktig funn var at graden av komplementaktivering var uavhengig av mengden virus som var tilstede, noe som kan tyde på at tilstanden er virus-utløst snarere enn virus-drevet, eller at pasienter reagerer forskjellig på viruset, mens graden av komplementaktivering er av betydning for sykdomsforløpet.

Antistoffer mot SARS-CoV-2-viruset var til stede hos de fleste av pasientene allerede ved innleggelse, og alle pasientene utviklet antistoffer innen de 10 dagene under sykehusoppholdet.

Interessant nok var tilstedeværelsen av mange antistoffer forbundet med mer alvorlig sykdom, og sammen med kraftig komplementaktivering økte sannsynligheten for å utvikle et alvorlig sykdomsforløp.

Ny behandling bør testes nå

Legemidler som reduserer eller blokker komplementssystemaktivering er tilgjengelige og godkjent i alle land for bruk hos pasienter med visse sjeldne sykdommer.

Vi viser for første gang at komplementsystemet er sterkt overaktivert hos pasienter som har eller utvikler alvorlig covid-19 sykdom. Dermed har vi lagt det vitenskapelige grunnlaget for å undersøke komplementsystem hemmende medikamenter i kliniske studier på covid-19 pasienter.

Slik kunnskap om mekanismen for hvordan covid-19 utvikler seg er sårt tiltrengt, da den kan veilede hvordan nye studier skal utformes og medisiner evalueres, og ikke minst forhindre at nytteløse kliniske studier gjennomføres.

Her kan du lese artikkel publisert 17.september, 2020, «Systemic complement activation is associated with respiratory failure in COVID-19 hospitalized patiens» i PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

OUS muliggjør fagovergripende samhandling og forskning

Denne studien var kun mulig å gjennomføre fordi vi var et stort flerprofesjonelt team som involverte mange avdelinger på Oslo universitetssykehus, Universitet i Oslo og Vestre Viken HF, Drammen.

Før denne studien hadde vi ikke jobbet tett sammen. Godt samarbeid var en forutsetning for å gjennomføre en slik omfattende studie hvor akutt syke pasienter skal følges opp, flere analyser gjennomføres av høyt spesialiserte og forskjellige laboratorier og ikke minst at bioingeniører, leger og forskere jobber og diskuterer tett sammen.

I den forstand viser denne studien også at godt samarbeid og dugnadsånd i norske sykehus og universiteter er tilstede og gir resultater som blir lagt merke til i hele verden og som fører til publikasjon i verdensledende tidsskrift.

Informasjon om arbeidet

Søren Pischke og Tom Eirik Mollnes har hatt hovedansvaret for å skrive denne artikkelen. Pischke er delt førsteforfatter og korresponderende forfatter på arbeidet og Mollnes er sisteforfatter.

Jan Cato Holter er delt førsteforfatter og prosjektleder for Norwegian SARS-CoV-2 study, som studien utgår fra. Totalt har 32 medarbeidere bidratt, ikke minst har Vestre Viken i Drammen bidratt med store deler av pasientmaterialet under ledelse av overlege Lars Heggelund.

Tittel og forfatterliste med alle bidragsytende:

Her kan du lese mer om Norwegian SARS-CoV-2 study. 

Her kan du lese mer om Klinikk for laboratoriemedisin. 

SYSTEMIC COMPLEMENT ACTIVATION IS ASSOCIATED WITH RESPIRATORY FAILURE IN COVID-19 HOSPITALIZED PATIENTS. PROC NATL ACAD SCI USA (IN PRESS). 2020.

Forskningsgruppen: HOLTER JC, PISCHKE SE, DE BOER E, LIND A, JENUM S, HOLTEN AR, TONBY K, BARRATT-DUE A, SOKOLOVA M, SCHJALM C, CHABAN V, KOLDERUP A, TRAN T, GJØLBERG TT, SKEIE LG, HESSTVEDT L, ORMÅSEN V, FEVANG B, AUSTAD C, MÜLLER KE, FLATEBY C, HOLBERG-PETERSEN M, HALVORSEN B, MÜLLER F, AUKRUST P, DUDMAN S, UELAND T, ANDERSEN JT, LUND-JOHANSEN F, HEGGELUND L, DYRHOL-RIISE AM, MOLLNES TE.

Fant du det du lette etter?