Oppdager problemer før de inntreffer

Månedens forsker, september 2017

Tor Inge Tønnessen jobber med å oppdage mulige komplikasjoner hos pasienter før de oppstår. Han er månedens forsker i Helse Sør-Øst.

 

​Tor Inge Tønnessen jobber med å utvikle metoder som gjør at vi i reell tid kan overvåke om ulike organer i kroppen fungerer bra eller er truet av alvorlig sykdom.

- Hele ideen med forskningen er å utvikle metoder som kan oppdage sykdomstegn så tidlig at vi kan gjøre noe med det. Vi kan sette inn ulike mikrosensorer i organer, da kan vi måle en del parametre der som gjør at vi kan se at nå er det noe unormalt på gang, forklarer han.

Bilde av Tor Inge Tønnessen
Tor Inge Tønnesen

Ideen til dette har kommet gjennom en lang forskerkarriere og har røtter helt tilbake i doktorgraden hans. Ideen er sensorer som kan settes inn i organer og måle organfunksjon i reell tid. En sensor som måler vevstrykket av CO2 kan overvåke om blodforsyningen til et organ er god nok, og et mikrodialysekateter kan overvåke metabolske markører i organet og oppdage for eksempel inflammasjon, infeksjon eller avstøtning.
- Vi har et samarbeid med et svensk firma om å lage mikrodialysekatetre tilpasset vår forskning blant annet på transplanterte pasienter. Det er et langt kateter, men med en tupp på 1mm i diameter som ikke skader organene. Med det kan man finne ut om organet blant annet produserer laktat, pyruvat og glyserol. Kateteret kan også brukes til å se flere immunologiske parametre for å oppdage mulige infeksjoner. Det er store muligheter for bruken av disse instrumentene som nå er tilgjengelige for klinisk bruk, forteller Tønnessen.

Lang vei frem

For å forklare veien frem må vi begynne fra starten av
Tønnessen tok sin doktorgrad på Radiumhospitalet. Den var innen cellebiologi og handlet om mekanismer for hvordan cellene regulerer intracellulær pH.
- Det gjorde at jeg også så på CO2-regulering i cellene og fant at det var sammenheng mellom lite O2 til cellene med høyt CO2-trykk og høy laktat.

Etter at han disputerte i 1990 ble Tønnessen tilbudt jobb innenfor anestesi og intensivmedisin ved University of Pittsburgh. Han takket ja og reiste fordi dette regnes som et mekka for intensivmedisin med et av verdens største sentre for dette. Han mener at han har lagt en del av grunnlaget for karrieren sin der.
På den tiden jobbet han mye med transplantasjonspasienter og særlig levertransplanterte. I Pittsburgh ble det på den tiden transplantert rundt 700 lever i året, mot svært få i Norge på den tiden. Det gjorde at han raskt fikk mye erfaring med mange problemstillinger.

Noen av problemene Tønnessen så var at pasientene fikk problemer med blodtilførselen til ulike organer, uten at det ble oppdaget i tide til å gi effektiv behandling. Likedan ble problemer med avstøtning og infeksjoner oppdaget for sent og resultatene ble dårlige.
- Det var da jeg koblet doktorgraden med hva som kunne være bra å måle i et organ for å se om ting gikk feil vei. I USA laget jeg dyremodeller og under kontrollerte forhold styrte blodforsyning til organer og målte CO2-trykket til organer, samt andre metabolske verdier som melkesyre. Det vi brukte den gang var store prober som i seg selv kunne forårsake komplikasjoner.

Laget nye instrumenter

Tønnessen dro tilbake til Norge og begynte på Rikshospitalet i 1994. Her fortsatte han forskningen på for lite blodforsyning, eller iskemi. Han så på iskemi i ulike organer, som nyre, tarm og lever.

- Det som var et av hovedfunnene var at CO2-trykket var en veldig spesifikk og sensitiv markør for å oppdage tidlige forandringer i organer som får for lite blod. Problemet var at det fantes ingen instrumenter å måle dette med, så vi var nødt til å lage egne instrumenter.
Det fantes en mulighet for å måle CO2 i blodgassapparater, men disse var laget av glass og kunne ikke settes inn i organer. Derfor kom Tønnessen og hans team frem til en ny måte å måle CO2 på som kunne gjøre mindre og settes inn i organer.
Det ble utviklet flere dyremodeller for å teste CO2-sensorene og de oppdager iskemi i hjerne, hjerte, lever, tarm, nyre og muskulatur. Dette arbeidet har resultert i tre doktorgrader (Peyman Mirtaheri, Gunnvald Kvarstein og Søren Pischke) og to til er på vei.
Slik kom de frem til sensorene de nå håper å teste i pasienter neste år.

- Alt må gjøres riktig og det er en enorm prosess og et stort apparat som skal på plass. Det trengs også betydelig midler til dette. Noen av dem har vi fått gjennom støtte fra Norges Forskningsråd, Nano21-programmet, BIA-programmet, Oslofjordfondet og Innovasjon Norge.

En lang rekke studier

Tønnessen har jobbet med flere kliniske mikrodialysekatetre implantert i ulike organer.
Det startet med en liten studie på 20 levertransplanterte for å se om det var mulig og måle og oppdage det vi ønsker.
Siden kom det en litt større studie med 80 levertransplanterte pasienter. Her kunne man med 100 prosent spesifisitet og sensitivitet oppdage blodpropp i leverarterien. Man kunne se tegn til avstøtning tidlig. Studien ble senere utvidet og det ble lagt inn kateter mellom tarmene på pasientene for å se etter portvenetrombose, tarmperforasjon eller peritonitt. Alt dette hadde tidligere blitt verifisert i dyreforsøk.
- Nå har det blitt standard behandling å legge inn et slikt kateter etter levertransplantasjon, spesielt hos barn som har økt risiko for transplantasjoner, forteller Tønnessen. Dette arbeidet har gitt to doktorgrader, Lars Wælgaard og Håkon Haugaa.

Det ble også gjort en ny studie, den første i verden faktisk, som gjorde det samme på pankreastransplanterte pasienter. Dette er en liten pasientgruppe, men med stor komplikasjonsrate.
Med ny teknikk kan man oppdage blodpropp tidlig. Med radiologisk intervensjon kan propper plukkes ut og løse problemer. Prosjektet ledes av Håkon Haugaa.

En annen større klinisk studie Tønnessen har jobbet med er en pasientgruppe som har kreft i bukspyttkjertelen, som får utført en såkalt whipple-prosedyre. Hovedproblemet med disse pasientene er at det kan komme lekkasje fra overgangen mellom den gjenværende delen av pankreas og de påsydde tarmene, såkalt anastomoselekkasje. Kommer enzymene i pankreas ut i bukhulen gjennom anastomoselekkasjen oppstår det en alvorlig inflammasjon og infeksjon om de kommer i tarmen, og kan gi alvorlig blodforgiftning (sepsis) og i verste fall død.
- Disse pasientene kan bli alvorlig syke kort tid etter operasjon. Ved å måle glyserolinnholdet i vevet  oppdager vi innen to timer postoperativt hvilke pasienter som får lekkasje 5-10 dager senere. Vi leder nå en multisenterstudie i Skandinavia som skal videreføre dette arbeidet i større pasientpopulasjoner.

Tilbake til smerte

- Det har alltid gjort et sterkt inntrykk på meg å se mange med utilstrekkelig smertelindring, og de første årene som lege jobbet jeg mye med smertepasienter, og som en fortsettelse av dette begynte jeg med anestesi. Jeg har skrevet flere lærebøker om smertebehandling, som har blitt oversatt til mange språk. Tiden min i USA handlet mer om forskning innen intensivmedisin, men nå er jeg litt tilbake i smertelindring, særlig da hos pasienter som har fått utført leverreseksjon, hvor vi har gjennomført en stor klinisk studie for å undersøke hvilken type smertelindring som er best for disse pasientene.

Tønnessen var tidlig ikke fremmed for å ta i bruk teknologi. I 2000 foretok han landets første videoundervisning fra sengekanten da han ikke kunne være tilstede i auditoriet med medisinstudentene på grunn av en ryggskade.
- Den gang var det ganske fremtidsrettet, men nå er jo dette mer vanlig, sier han.
Han har gjennom de siste 20 år vært mye involvert i undervisning av nye studenter. Han har blant annet sittet i programgruppen både for å utvikle den forrige og den nåværende undervisningsplanen for medisinstudentene. I tillegg er han undervisningsleder i anestesiologi ved Universitetet i Oslo.

Tønnessen leder også en forskningsgruppe som heter Biosensor research group, som er en gruppe han selv har vært med å bygge opp. Dette er en typisk tverrfaglig forskningsgruppe med leger fra ulike fagfelt samt ingeniører, og forskningen inkluderer både anestesi, intensivmedisin, kirurgi og immunologi. Den omfatter utvikling av nye sensorer, dyreforsøk og kliniske forsøk og er således translasjonsforskning og multidisiplinær forskning

I tillegg til å forske selv har han vært med på å veilede 10-12 doktorgrader som hovedveileder eller biveileder, og det er nå syv stipendiater i Biosensor Research Group og flere seniorforskere. Især vil han trekke frem Håkon Haugaa og Søren Pischke. De disputerte begge under Tønnessen og er nå selvstendige forskere. – Det er viktig å få en ettervekst av forskere, at de tenner på temaer og ønsker å dra det videre.

Målet for Tønnessen fremover er en nordisk multisenterstudie på pasienter som opereres med Whipples operasjon, i tillegg til å drive mer med kliniske studier rettet inn mot intensivmedisin. Han har flere planer om studier liggende.

Politikk og revy

Fritiden bruker Tønnessen til helt andre ting. Han har tidligere skrevet tekster til og vært skuespiller i flere sykehusrevyer. Han skriver fortsatt litt tekster på si, men har lagt vekk skuespillerkarrieren. Han er ofte aktiv med kåserier, sangtekster og annen underholdning både i faglig sammenheng og privat.

Før vi gir oss vil Tønnessen gjerne si litt om forskningspolitikk.
- Da jeg jobbet i USA var det gode muligheter til forskning, og etter mine tre år der fikk jeg tilbud om en jobb som innebar betydelige forskningsmidler. Etter en helhetsvurdering dro jeg likevel tilbake til Norge. Da var det vanskelig å få både tid og penger til forskning i Norge. Det var noen tunge år. Sakte, men sikkert har mulighetene i Norge blitt bedre. Jeg vil gi et stort pluss til avdelingene, samt Helse Sør-Øst og Norsk forskningsråd. De har gjort at terrenget for nye forskere er helt annerledes og jeg er veldig glad for at det har blitt så mye bedre.
- Selv om Akuttklinikken har vært blant de som ligger lengst ned når det gjelder forskning ser vi nå en veldig vekst. Det er betydelig flere som får satt av tid til forskning.

Fakta

Navn: Tor Inge Tønnessen (61)

Arbeidssted: Oslo universitetssykehus (OUS) Rikshospitalet

Stilling/akademisk grad: Professor og overlege i anestesi og intensivmedisin. Leder forskningsgruppen for anestesi- og intensivmedisin ved Universitetet i Oslo (UiO) og Biosensor Research Group i Akuttklinikken. PhD fra UiO 1990.

Forskningsfelt: anestesi- og intensivmedisin, særlig med fokus på overvåking av organfunksjon hos ulike pasientgrupper.

Aktuell med: En multisenterstudie med et mikrodialysekateter og kliniske studier med PCO2-sensor som Tønnessen har vært med å utvikle starter trolig neste år.

Om månedens forsker