Betydelsen av MR för MS – förr, nu och i framtiden


Magnetkameran har fått en allt viktigare roll vid MS, både för diagnostik och uppföljning men även för läkemedelsutveckling. MR har inte alltid varit central vid MS och ingick inte formellt i diagnoskriterierna förrän 2001.

Här får vi följa forskaren och radiologen Tobias Granberg när han berättar om magnetkamerans utveckling, från den första MR-undersökningen vid MS på UCL i London på 80-talet till 7-teslan, svensk spjutspetsforskning och framtidens möjligheter för MR vid MS.

Tobias Granberg är radiolog på Neuroradiologiska enheten på Karolinska Universitetssjukhuset och forskargruppsledare på Karolinska Institutet samt medicine doktor.


Den allra första publicerade MR-undersökningen vid MS gjordes 1981 i London på UCL Queen Square Institute of Neurology. Det var en bild med ett enda snitt av hjärnan. Man kunde påvisa att MR karaktäriserade hjärnvävnaden bättre än skiktröntgen, som också var en ny bildmetod vid den tiden, och att man lättare kunde hitta MS-förändringarna med MR. Redan på 1990-talet kunde man sedan ytterligare påvisa att man på MR hittade ungefär tio gånger fler MS-förändringar i hjärnan hos MS-patienterna än vad de hade haft skov.

–        Så redan då kunde man påvisa att MR var mycket känsligare än vad patienten själv kunde vara för sin sjukdom. Det innebär dessutom att MR är känsligare än vad neurologen kan vara, eftersom neurologens undersökning inte kan fånga upp lika många små MS-förändringar i hjärna och ryggmärg som MR-bilderna kan, säger radiologen Tobias Granberg.

Vägen fram till idag

Granberg beskriver hur man innan MR ingick i diagnoskriterierna, ofta var tvungen att vänta tills patienten hade haft två MS-skov innan man kunde ställa diagnosen skovvis förlöpande MS. Men eftersom man numera kan påvisa spridning i tid genom att hitta MS-förändringar som är av olika ålder i hjärnan eller i ryggmärgen på MR, har den här företeelserna till stor del försvunnit.

Sedan 2001 ingår MR i diagnoskriterierna för MS, som kallas McDonaldkriterierna. De har sedan dess hunnit reviderats några gånger, nu senast 2017. Granberg påpekar att i varje revision har MRs roll i diagnostiken stärkts och blivit allt tydligare. Han menar vidare att MR numera är väldigt viktigt för MS, både för diagnostiken och för uppföljningen, men även för läkemedelsutvecklingen.

–        MR är det viktigaste kliniska verktyget vi har för att diagnostisera och följa MS. Det är ju något som är en central del i diagnoskriterierna för att patienten ska kunna få sin MS-diagnos och det är någonting som har varit otroligt viktigt för att bidra till att korta tiden till insättande av behandling, säger Tobias.

Han nämner att ju tidigare man sätter in effektiv behandling desto mindre ackumulerat handikapp får man med tiden, både när det gäller fysiska och kognitiva handikapp. Han påpekar vidare att de senaste 20 åren har man ansett att MS är en vit substanssjukdom, för att det är så det har beskrivits, men att så inte är fallet. De som jobbade med anatomiska studier redan på 1800-talet kände till att MS inte bara drabbar den vita substansen där framförallt nervtrådar finns, utan att MS även drabbar den gråa substansen och hjärnbarken där man har mer nervcellskroppar.
 


Framtida möjligheter

När Tobias Granberg får sia om framtiden och vad magnetkameran kommer kunna göra för MS-patienter, svarar han att bildtagningen kommer gå snabbare och snabbare, att man kommer kunna bli mer kvantitativ och att specificiteten av undersökningen kommer öka.

Han lyfter också magnetkamerans begränsningar. En är tiden det tar att göra en MR-undersökning idag. Det andra att det inte enkelt går att göra mätningar i bilderna. Det går inte att mäta hur ljust någonting är i en bild och det går inte att jämföra med en annan patient eller över tiden. Det tredje problemet som Granberg tar upp är den låga biologiska specificiteten i bilderna, det vill säga att förändringarna man ser i bilderna avspeglar många olika patologiska processer samtidigt.

Med dessa begränsningar i minnet återgår vi till framtidens möjligheter. Fördelarna med att bildtagningen kommer att gå allt snabbare i framtiden, är att patienterna inte behöver ligga i kameran lika länge. Tillgängligheten kommer öka så att det blir lättare att få till undersökningar på utsatt tid och eventuellt blir tillgängligheten större för patienter med misstänkt MS så att de kan få ännu kortare tid till diagnos. Med mer kvantitativ MR menar Granberg att man kommer kunna följa mått hos en person över tid och att man kommer kunna jämföra med andra patienter. Slutligen nämner Granberg att specificiteten av undersökning kommer att öka i framtiden. Han förklarar att man kommer kunna se hur pass mycket aktiv inflammation en förändring i hjärnan har. Man kommer också kunna avgöra hur pass mycket ödem som finns, hur stor myelinförlusten är samt graden av förlust av nervtrådar i vävnaden. Det innebär i sin tur att det kommer finnas möjlighet att titta på olika terapier, både läkemedel och andra typer av behandlingar, och se hur de olika typerna av behandling påverkar MS-patologin. En viss behandling kanske inte har en lika tydlig antiinflammatorisk effekt, men kanske däremot är mer neuroprotektiv. Granberg påpekar att det är en viktig roll som MR-kameran har, att följa och mäta effekten av läkemedel.

”Vi rider på IT-vågen”

En av fördelarna med bild och funktionsmedicin är att man rider på IT-vågen. Det innebär att det går allt snabbare att göra avancerade beräkningar.

–        Redan idag kan vi exempelvis minska stråldosen vid skiktröntgen och acceptera mer brus i bilden som sen matematiskt räknas bort. På samma sätt innebär det att vi också till exempel kan undersöka patienter under kortare tid i magnetkameran och sen förbättra bilden i efterhand. Och det är något som det forskas mycket kring när det gäller AI.

Granberg berättar vidare att de har ett projekt där de jobbar med att försöka göra det möjligt att minska behovet av kontrastmedel vid MS med hjälp av AI.

Samtidigt sker en ständig utveckling av hårdvaran som används för att ta bilderna, vilket innebär att man dels kan höja vilken fältstyrka man har (hur stark magneten är) men också hur starka gradientspolarna i magnetkameran är (som kodar in och läser av bilden). Man kan alltså höja prestandan i både acceleration och i topphastighet på kameran, vilket leder till bilder som har högre upplösning, men också att man kan ta fler bilder på samma tid.

Spjutspetsforskning i Sverige

Granberg berättar att magnetkameraforskningen haft en framgångsvåg i Sverige och att man nu fortsätter driva den linjen och stärka positionen ytterligare som just forskningshub för magnetkamera internationellt. Men för det behövs det göras satsningar på bildteknologi. Det är nu 7 Tesla kommer in i bilden. Det finns en sådan magnetkamera i Lund, men enbart för forskning. Trots kliniskt godkännande finns ännu ingen 7 Tesla-kamera för kliniskt bruk i Sverige.

7 Tesla-kameran har en fältstyrka på 150 000 gånger jordens magnetfält, till skillnad mot en 1,5 eller 3 Tesla som motsvarar 30 000 respektive 60 000 gånger jordens magnetfält. En av de saker man kan göra med 7 Tesla är att lättare studera funktionen av hjärnan. Genom att göra det som kallas funktionell MR, tittar man på hur hjärnan aktiveras. Det är något som görs redan idag, men på gruppnivå. Då får man ett ganska stort område där man ser att det finns aktivering, men man kan inte säga mer detaljerat än så.

–        ­Men med de här nyare magnetkamerametoderna kan man med sub-millimeter-precision säga i vilken del av hjärnbarken aktiveringen sker och till och med vilket lager som aktiveras. Det är förstås extremt viktigt eftersom vissa delar av hjärnbarken tar emot information och andra skickar information och dom kan då både aktiveras och deaktiveras, alltså att dom får en lägre aktivitet. Detta är endast möjligt att studera med bättre upplösning, så som blir möjligt med en 7 tesla MR-kamera.

På frågan om när 7 teslan kommer kunna göra entré i klinisk vardag i Sverige, svarar Tobias Granberg med ett skratt att han förstås har sina förhoppningar. Han berättar att de under ett 7 Tesla-symposium i höstas på Karolinska i Stockholm demonstrerat den stora kliniska nyttan, inte bara för forskning utan framförallt för klinik. Både nytta och säkerhet är väl dokumenterad, det kliniska behovet är stort och Granberg menar att det skulle vara en samhällsnyttig investering, trots sin höga investeringskostnad. En 7 Tesla kostar över hundra miljoner kronor totalt, men Granberg hoppas att man kommer göra en strategisk investering på sikt och att den finns för bruk inom en inte alltför avlägsen framtid.

Intressant forskning

När det gäller forskning som pågår inom MS och MR, nämner Granberg två intressanta projekt.

Ett handlar om sekundärprogression där man inte ser sjukdomsaktivitet längre. Han menar att man har allt fler fynd som talar för att det finns en fortsatt inflammation, men att den är svår att avbilda med vanliga magnetkamerametoder. Det behövs därmed andra sätt att avbilda inflammation än kontrastladdande lesioner. Man tittar just nu på det som kallas slowly expanding lesions eller ”smouldering” lesions, vilket är kroniskt aktiva MS-förändringar som ständigt blir lite större, men det går väldigt långsamt.

–        Det här är någonting som man kan avbilda allt bättre ju högre upplösning man har, och inte minst 7 Tesla är väldigt viktig just för det, men det finns ju också nuklearmedicinska metoder där man med hjälp av väldigt låg grad av radioaktivitet hos vissa spårämnen kan följa utvecklingen av inflammationen i hjärnan.

Forskning pågår bland annat i Åbo, Boston och Uppsala. Granberg tror att man kommer hitta intressanta fynd som talar om vad som startar den sjukdomsprocessen vid MS och vad som fortsätter driva den. Något som är viktigt för att identifiera nya läkemedelskandidater, inte minst för den sekundärprogressiva fasen.

Ett annat projekt Tobias Granberg också leder handlar om att försöka öka specificiteten av MR med hjälp av det som kallas myelinavbildning eller myelin imaging. Det man gör är att utveckla metoder för att med magnetkamera kunna avbilda halten av myelin i hjärnan, vilket man tidigare endast kunnat göra vid obduktion och genom att sedan titta i mikroskop. I maj-upplagan av Annals Neurology publicerades en artikel där Granberg och hans kollegor visar att man kan avbilda myelin hos levande personer med MR baserat på en svensk uppfinning från Linköping som kallas syntetisk MR.

–        Det tror vi kommer vara väldigt viktigt för att studera potentialen av olika nya terapier att försöka stimulera återbildningen av myelin och titta på vilka läkemedelskandidater som är lämpliga då. Ett arbete som redan påbörjats.

Granberg och hans kollegor jobbar även med att utveckla nya tekniker för att avbilda nervtrådarna i hjärnan, eftersom man vet att de har en viktig roll för den mer bestående funktionsnedsättningen. På det tekniska planet fortgår utveckling med allt mer avancerade magnetkameror som är fokuserade just på att titta på nervtrådarna. Granberg nämner en kamera som kallas Human Connectom Scanner som är en 3 Tesla-kamera.

–        Det är en kamera med vanlig fältstyrka men där man ökar prestandan i det varierade magnetfältet man använder för att koda in och läsa ur bilden. Det gör att man kan titta mer på diffusionen i hjärnan, vilket i sig innebär att man kan titta mer på nervtrådarna.

I en artikel publicerad 2017 i Brain visade Granberg och hans kollegor, under hans postdoc-vistelse vid Harvard University, att man med Human Connectom Scanner faktiskt kan avbilda nervtrådarna och dess betydelse inte bara i vit substans, utan även i hjärnbarken.

–        Så det är någonting som kommer komma, att man får bättre metoder att titta på just nervtrådarna. Och även där har vi en förhoppning om att man ska kunna få fram spjutspetsteknik även i Mälardalen – och det är på kortare sikt än 7 Tesla. Men mer än så säger jag inte, jag måste ju få hålla er lite på halster, säger Tobias Granberg.

Text: Louise Candert
Foto: Henrik Rådmark
Biogen-54784

Läs mer