Upptäckt och validering av periodontitbiomarkörer

Periodontit är ett stort folkhälsoproblem i Kina: det är ansvarigt för förlust av tuggningsfunktion hos 60 miljoner äldre vuxna, och 400–500 miljoner vuxna befinner sig på samma sjukdomsbana. Dessutom är gingivit och tidig periodontit mycket vanliga i alla åldersgrupper. Lancet-studien 2021 om sjukdomsbördan ger oroande prognoser för Kinas munhälsa, med en ökning på 47,8 % i avancerad periodontit och en ökning på 217 % i tandlöshet fram till år 2050. Siffrorna är inte hanterbara av det kinesiska hälsosystemet om inte en serie samordnade åtgärder genomförs: i) hälsofrämjande utbildning om munhygien i skolan och på arbetsplatsen; ii) effektiva AI-baserade självidentifieringsstrategier och korrekt identifiering av högriskpersoner; iii) effektiva behandlingsmetoder; och iv) omorganisation av hälsosystemet.

Vi har utvecklat, patenterat och validerat ett AI-baserat självidentifieringsscreeningtest för allmänheten genom en app. Det bygger på några validerade frågor och utförandet av en lateralt flödesimmunoanalys för att detektera aktiverad matrix metalloproteinase 8 (aMMP8). Algoritmen möjliggör korrekt självidentifiering av svår periodontit. Systemet kan dock inte identifiera personer utan kliniskt uppenbar periodontit (personer som har ytlig inflammation som överensstämmer med gingivit och tidig periodontit) som kommer att utveckla sjukdomen, vilket därför bör vara målet för tidiga insatser. Denna begränsning beror på otillräcklig kunskap om processen som omvandlar ytlig inflammation (gingivit) till periodontit. Denna begränsning är tydlig i de nyligen publicerade NIH-stödda amerikanska diagnostiska försöksresultaten för att detektera biomarkörer för periodontitutbrott (och progression). I deras studie visar Teles et al. (2024) att nästan 24 % av gingivitpersoner utvecklar periodontit under en 12-månadersperiod men misslyckades med att identifiera saliv- eller serumbiomarkörer. Likaså identifierade vår nyligen avslutade studie (Li et al. under förberedelse) inte mycket precisa biomarkörer för sjukdomsutbrott och progression. Viktigt är att den amerikanska och vår studie har testat förmodade biomarkörer identifierade baserat på nuvarande grov kunskap om sjukdomsprocessen. Luckor i grundläggande kunskap är nu uppenbara och begränsar vår förmåga att detektera periodontit tidigt. Dessutom kan den nuvarande grova differentialdiagnosen baserad på klinisk undersökning med en periodontal sond med millimeterindelning inte korrekt skilja gingivit från tidig periodontit, vilket komplicerar grundsanningsdefinitionen (guldstandard).

I den aktuella studien föreslår vi att implementera en multi-omics-metod för att testa förmågan att särskilja en blandad population av kliniskt odifferentierbar gingivit och stadium I-periodontit i två eller fler kluster. I denna biomarkörsidentifieringsfas planerar vi att använda flera moderna metoder: i) laserskanning mikrodissektion proteomik av vävnadsbiopsier, ii) konventionell salivproteomik, iii) vävnadsbiopsi transkriptomik och iv) shotgun-mikrobiomanalys. Metoderna kommer att tillämpas på ett agnostiskt sätt för att testa följande hypoteser:

1. Det är möjligt att identifiera två eller fler kluster av personer från en blandad population av gingivit- och stadium I-periodontitpersoner.
2. Klustren skiljer sig baserat på värdderiverade biomarkörer och/eller mikrobiomfaktorer och risken för progression till periodontit.
3. Biomarkörsvägar och mikrobiella virulensfaktorer bland personer identifierade enligt de olika tillvägagångssätten för att utforska sjukdomsbiologi är generellt överensstämmande.
4. Det är möjligt att identifiera en begränsad uppsättning biomarkörer som kan användas för att förutsäga periodontitutbrott och därmed rikta tidiga insatser till denna högriskpopulation.