May-Britt og Edvard Moser fikk i fjor besøk i laboratoriet av Hans Majestet Kong Harald V. Foto: Rita Elmkvist Nilsen / Kavli Institute for Systems Neuroscience

Nobelprisvinnere tar opp kampen mot alzheimer

Norge fikk nylig et nytt, nasjonalt forskningssenter: K. G. Jebsen Senter for Alzheimers sykdom. Senteret skal forske på hvordan sykdommen oppstår i hjernen og de tidlige stadiene av sykdomsutviklingen. Det langsiktige målet er å utvikle en effektiv behandling mot Alzheimers sykdom.

Stiftelsen Kristian Gerhard Jebsen har gitt 22, 5 millioner kroner til et nasjonalt senter for bekjempelse av Alzheimers sykdom. Edvard Moser ved Kavli-instituttet på NTNU skal lede det nye senteret. Det har som arbeidsplan å oversette Nobelpris-vinnende hjerneforskning fra laboratoriebenken til pasientenes sengepost. May-Britt Moser blir senterets nestleder.

Auguste D satt Alzheimer på sporet

Historien bak Alzheimers sykdom er lang og vond. Den starter i 1901, når en ung, tysk psykiater møter fru Auguste Deter. Auguste var desorientert, led av hukommelsessvikt, hallusinerte og hadde mistet store deler av språket sitt. Ektemannen var ikke lenger i stand til å ta vare på henne.

Bildet viser fru Auguste Deter

Psykiateren Alois Alzheimer fikk lov å obdusere fru Auguste Deter. Dermed kunne dr. Alzheimer gi verden et første innblikk i hvordan denne sykdommen endrer både hjerne og sinn. Foto: ukjent

«Jeg har mistet meg selv, sant å si», sa pasient Auguste D. til psykiateren sin. Det som særlig forundret ham, var at kvinnen var midt i livet, knapt 51 år gammel og alt for ung til at funksjonsnedsettelsene kunne være aldersbetingede.

Innen fem år var gått, var Auguste død. Psykiateren undret seg om det kunne finnes spor i Augustes hjerne som kunne kaste lys over den mentale sykdommen? Med familiens tillatelse, fikk han Auguste obdusert.

Aldri tidligere hadde psykiateren holdt i hendene en menneskehjerne så hardt angrepet av hjernesvinn. Krympingen var spesielt tydelig i hjernebarken – de små grå, som er så viktig for høyere hjernefunksjoner.

Sykdommen endrer både hjerne og sinn

Jakten på sykdomstegn måtte fortsette dypere inn i hjernens indre. Varsomt snittet psykiateren hjernen i tynne skiver, som han så farget med sølvsalter for å øke kontrasten. Under mikroskopet fant han ytterligere spor av sykdom. To ulike former for opphopninger hadde dannet seg i hjernevevet. En type som plasserte seg inn mellom hjernecellene, og en som hopet seg opp inni hjernecellene.

Disse to opphopningene kjenner vi i dag som plakk av beta-amyloid og nevrofibrillære floker av tau.

Den unge psykiateren het Alois Alzheimer, og gav sitt navn til sykdommen Auguste led av. Takket være Familien Deter, som ga sitt samtykke til at Augustes hjerne kunne forskes på, kunne Dr. Alzheimer gi verden et første innblikk i hvordan denne sykdommen endrer både hjerne og sinn.

Vet hvor sykdommen starter

I dag, over hundre år senere, er alzheimer blitt en av de største truslene mot folkehelsen. Verden vet fortsatt lite om hva alzheimer er, hva som forårsaker sykdommen, og ingenting om hvordan den kan stoppes. Det finnes ingen virksom behandling.

En hjerne som er hardt angrepet av alzheimer kan krympe til vekten av en appelsin. Vi  vet hvor i hjernebarken det hele starter, nemlig dypt inne i hjernen, i et område på størrelse med en fingernegl, kalt entorhinal cortex, sier Edvard Moser. Foto: Rita Elmkvist Nilsen / Kavli Institute for Systems Neuroscience

Men vi vet hvor det hele starter, nemlig dypt inne i hjernen, i et område på størrelse med en fingernegl, kalt entorhinal cortex.

Området ligger i hjernebarken, i dypet av tinninglappene i høyre og venstre hjernehalvdel. Det er tett sammenvevd med hukommelsessenteret i hjernen, noe som tidlig antydet at området hadde en viktig funksjon.

Det fantes lite kunnskap om entorhinal cortex før 2005. Da oppdaget May-Britt og Edvard Moser gittercellene, og identifiserte den midtre delen av hjerneområdet som opphav til stedsansen. 

I 2018 oppdaget de i den ytre enden av entorhinal cortex, et nettverk av hjerneceller som sorterer opplevelsene våre i riktig rekkefølge som perler på en snor. De er byggesteinene til tidssansen vår.

Celledød starter ti år før man merker symptomer

Entorhinal cortex gir altså opphav til to hjernefunksjoner som er helt grunnleggende for at vi skal kunne forstå verden: Evnen å omdanne den fortløpende strømmen av inntrykk og hendelser til adskilte opplevelser som har en unik forankring i tid og rom.  

Det er også startstedet for den massive celledøden som over tid beveger seg gjennom store deler av hjernen og utvikler seg til Alzheimers sykdom. Vi vet at spesielle nevroner i entorhinal cortex er de aller første i hjernebarken som dør av sykdommen. Denne celledøden starter allerede tiår før man kan merke de tidligste symptomene.

Bildet viser en plastmodell av menneskehjernen viser stedsansen i gull, og tidssansen i himmelblått. Sammen utgjør de to områdene menneskets entorhinal cortex. Hjernens minnesentral, hippocampus, ligger her skjult bak og tett sammenvevd med entorhinal cortex.

En plastmodell av menneskehjernen viser stedsansen i gull, og tidssansen i himmelblått. Sammen utgjør de to områdene menneskets entorhinal cortex. Hjernens minnesentral, hippocampus, ligger her skjult bak og tett sammenvevd med entorhinal cortex. Foto: Rita Elmkvist Nilsen / Kavli Institute for Systems Neuroscience

Det er altså ikke overraskende at det å surre med tid og sted, rote seg bort på kjente stier eller ha vanskeligheter med å huske hva du gjorde i går eller bare for noen øyeblikk siden er blant de tidligste symptomene på Alzheimers sykdom.

– Forståelsen av rom og tid er blant de aller første hjernefunksjonene som svekkes hos alzheimer-rammede, forteller Edvard Moser.

Må kjenne de tidlige mekanismene for sykdommen

Forskerne tror det er flere grunner til at det har vært så lite fremgang innen alzheimer-feltet de siste tiårene.

En årsak kan være at man griper inn for sent i sykdomsprosessen, og da er allerede store deler av hjernen rammet og ødelagt. En annen årsak er trolig at forskere har utført sine forsøk på andre typer hjerneceller en de som naturlig rammes av sykdommen på et tidlig stadium.

Det er nettopp her, i hjerneområdene hvor sted, tid og hukommelse oppstår, at Jebsen-forskerne skal lete.

– Hvis vi skal forstå hva som forårsaker alzheimer, må vi identifisere de tidlige mekanismene for sykdommen i det spesielle området den oppstår. Vi vil lete etter sikre tegn på sykdommen, som vi kan bruke for å utvikle en tidlig diagnose. Når vi kjenner de første stegene sykdommen tar, kan denne kunnskapen sette oss i posisjon til å gripe behandlende inn i prosessen, og stanse sykdomsutviklingen før cellene dør og før hjernefunksjonene svikter, sier Edvard Moser.

Alzheimer-rottene Kristiane og Gerda er begge oppkalt etter Kristian Gerhard Jebsen. Postdoktor Asgeir Kobro-Flatmoen holder Gerda, og Edvard Moser holder Kristiane. Alzheimer-rottene bærer to mutasjoner i et gen som ofte fører til Alzheimers sykdom. Når alzheimer-rottene blir gamle, merker vi at de har litt vanskeligere for å orientere seg, sier Kobro Flatmoen. Foto: Rita Elmkvist Nilsen / Kavli Institute for Systems Neuroscience

Det nye senteret skal samle tidligere spredte ekspertmiljøer til en bred forskningsfront mot Alzheimers sykdom. Forskningen skal dekke hele linjen fra grunnforskning på rotter og mus, til klinisk forskning på mennesker. Alle stegene mellom forskningslaben og sengeposten skal kvalitetssikres med det som kalles translasjonsforskning. Her vil lovende grunnforskningsresultater på friske hjerner oversatt til alzheimer-syke hjerner, og de mest interessante sykdomsfunnene i menneskehjernen vil oversettes til dyremodeller for testing, før de eventuelt introduseres for mennesker.

På bildet: Pål Richard Romundstad, prodekan for forskning ved Fakultetet for medisin og helsevitenskap, NTNU, Anne Marie Haga utdelingsansvarlig SKGJ, Sveinung Hole daglig leder SKGJ, professor Edvard I Moser, senterleder, Kavli-instituttet, Kay Gastinger, administrerende instituttleder ved Kavli-instituttet, Björn Gustafsson, dekan ved Fakultetet for medisin og helsevitenskap, NTNU. Foto: Hans W Gullestad / Stiftelsen Kristian Gerhard Jebsen

Åpner offisielt 1. oktober

Det nye forskningssenteret skal bygge bro mellom universitetet og sykehuset, og har samtidig knyttet til seg fremstående nasjonale og internasjonale samarbeidspartnere. Jebsen-forskerne får tilgang på topp moderne teknologi. Blant disse er 7-tesla hjerneavbildningsmaskinen fra NORBRAIN 2, som kan brukes både til grunnforskning og til klinisk forskning på pasienter. MRI-maskinen ble høsten 2019 heist ned under bakken på sykehustomta (se video).

Video: Nils Lian og Geir Otto Johansen / NTNU og St. Olavs hospital

Det nye senteret er et spleiselag. De 22,5 millioner kronene fra K.G. Jebsen-stiftelsen utløser flere midler. Helse Midt-Norge bidrar med 11,25 millioner og NTNU med 5,63 millioner kroner. K. G. Jebsen Senter for Alzheimers sykdom åpnes offisielt 1. oktober 2020, og pengene skal finansiere fem års drift.

Senteret er lokalisert på Øya Campus i Trondheim og vil samle miljøene ved Kavli-instituttet, St. Olavs hospital, Helse Midt-Norge og andre miljø ved NTNUs Fakultetet for medisin og helsevitenskap. I tillegg vil Nasjonalforeningen for folkehelsen med sin kompetanse og nære kontakt med pasienter og pårørende, være en tett samarbeidspartner i prosjektet.