Nanopartiklar i lungan avslöjar KOL-patienten

I tio sekunder får Jakob Löndahl hålla andan medan nanopartiklarna lägger sig som ett fint damm i lungblåsorna, de allra minsta håligheterna i lungan där utbytet av syre mellan luften och blodet sker. Vid lungemfysem, en huvudkomponent i folksjukdomen Kroniskt obstruktiv lungsjukdom, bryts väggarna mellan lungblåsorna ned så att håligheterna blir större och större. Därmed fastnar också färre nanopartiklar, vilket går att mäta när Jakob Löndahl med en suck släpper ut luften igen.

Närmare 3 000 svenskar dör varje år av den långsamma kvävning som KOL utgör. Sjukdomen diagnostiseras normalt med en spirometer, som mäter lungkapaciteten med ett andningsprov. Men det testet är relativt okänsligt för emfysem, där den totala lungvolymen är ungefär densamma men syreupptagningsförmågan i lungblåsorna kraftigt begränsad.

− I dag används datortomografi för att diagnostisera emfysem. Men det använder man inte på patienter som inte är rätt allvarligt sjuka. Emfysem kan vara ganska långt framskridet innan det upptäcks. Och det är det man i slutänden dör av, säger Jakob Löndahl.

Han är doktor i aerosolteknik vid LTH och har ägnat karriären åt att studera hur luftföroreningar påverkar människan.

− Vi gjorde mätningar i Umeå på hur dieselpartiklar, som är i nanometerstorlek, diffunderar i lungorna. Vi hade med en del KOL-patienter och det fanns en skillnad mellan dessa patienter och de övriga, säger Jakob Löndahl.

Från tidigare forskningssamarbeten kände han Per Wollmer, professor i klinisk fysiologi och nuklearmedicin vid Lunds universitet. Sedan 2012 har de lagt lejonparten av sin arbetstid på det nya diagnosverktyget. Ett antal exjobbare från LTH:s utbildningar inom teknisk fysik, teknisk nanovetenskap och kemiteknik har också varit med och byggt protypen, som hittills testats på ett 80-tal sjuka och friska försökspersoner.

− Vi måste testa på några hundra individer och jämföra med röntgade patienter. Men vi är rätt säkra på att det finns en tydlig korrelation med emfysem, säger Per Wollmer.

I höstas fick duon och deras nybildade bolag JP Respiratory Technology 750.000 kronor från Vinnova bland annat för att delta i Scapis, ett nationellt forskningsprojekt lett från Sahlgrenska universitetssjukhuset i Göteborg om sjukdomar i hjärta, kärl och lungor. Diagnosmetoden kommer därför testas på en del av de 5 000 frivilliga som ingår i Scapis i Malmö. Parallellt pågår mindre studier där tekniken jämförs med datortomografi och magnetresonansröntgen.

Om 3-5 år hoppas Jakob Löndahl och Per Wollmer att deras diagnosmetod finns ute i vården. Men först måste tekniken bli godkänd av myndigheter där prefixet ”nano” klingar mer hotfullt än hoppingivande.

− Det är en extremt liten mängd nanopartiklar vi använder,  mikrogram. Det är mindre än vad en mänsklig cell väger. Men vi vet inte riktigt hur mycket riskutvärdering som krävs, så det kan ta ett par år extra att få ett godkännande, säger Jakob Löndahl.

Målet är att göra den så billig och lättanvänd att den blir oumbärlig på landets vårdcentraler för att rutintesta rökare, som är den absolut största riskgruppen när det gäller KOL. För som med de flesta sjukdomar är en tidig diagnos viktig för att kunna stoppa eller mildra förloppet, trots att det i fallet med KOL ännu bara finns experimentella botemedel. Istället handlar det om att svart på vitt ge rökaren skäl att fimpa för gott.

− En rökare som börjar bli lite dålig och kommer till doktorn får besked om att de ska sluta röka. Men visar testerna på normal lungfunktion så följer de råden i väldigt liten utsträckning. Får de istället besked på att lungorna börjar bli dåliga, då är det mer än dubbelt så många som slutar röka, säger Per Wollmer.

ERIK OLAUSSON

Fakta: Så funkar tekniken

Patienten andas in ett par liter luft spetsad med nanopartiklar i jämn koncentration.

Partiklarna är 50-100 nanometer i diameter och består antingen av plasten polystyren eller ett organiskt, icke-reaktivt ämne som i dag används i olika läkemedel.

En del av partiklarna fastnar i lungblåsorna längst ut i lungan. Ju mindre andel som fastnar, desto mer har väggarna mellan lungblåsorna brutits ned. Analysen av utandningsluften ger därmed en indikation på förekomsten av lungemfysem på ett tidigt stadium.

Fakta: KOL

Över 400 000 svenskar beräknas lida av Kroniskt obstruktiv lungsjukdom, eller KOL. Mellan 2 500 och 3 000 dör varje år i sjukdomen. Dödligheten är stigande, år 2030 beräknas KOL vara den tredje vanligaste dödsorsaken i västvärlden enligt World Health Organisation.

Sjukdomen orsakas främst av rökning, medan andra faktorer som dålig arbetsmiljö beräknas stå för knappt en femtedel av KOL-fallen i västvärlden.

Sjukdomen innebär att de minst luftrören i lungan krymper ihop, samtidigt som lungsäckarna stegvis förstörs så att patienten får allt svårare att andas och syresätta blodet.

Källor: Hjärt-lungfonden och Socialstyrelsen