Nytt verktyg beskriver skillnader i immunförsvarets funktionalitet


Foto: Susan G Koman

Immunförsvarets funktionalitet varierar kraftigt mellan individer, och det har hittills saknats bra verktyg för att mäta och beskriva dessa skillnader. Detta har medfört att immunförsvarets funktion varit omöjlig att förutsäga hos en given individ. I vår studie som har publicerats i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) har vi kunnat visa att varje individ har en unik sammansättning av vita blodkroppar i blodet och att denna sammansättning kan förutsäga immunförsvarets respons på olika typer av stimulering. Resultatet skapar nya förutsättningar för en mer individanpassad behandling av sjukdomar som involverar immunförsvaret, såsom infektioner, autoimmuna sjukdomar, allergier och även cancersjukdomar där immunförsvaret kan moduleras till angrepp mot tumörceller.

Människans immunförsvar består av ett komplext nätverk av olika vita blodkroppar som koordinerar sina insatser för att bekämpa olika yttre och inre hot. Detta nätverk varierar stort mellan olika individer, men skillnaderna har varit svåra att mäta och begripliggöra.

Tillsammans med kollegor vid amerikanska Massachusetts Institute of Technology och Stanford University har vi på Karolinska Institutet och Science for Life Laboratory utvecklat ett verktyg för att mäta en individs unika sammansättning av vita blodkroppar i blodet. Verktyget kan användas för att förutsäga hur individen kommer att svara på en viss behandling eller reagera på ett influensavaccin till exempel.

Genom att samtidigt mäta alla populationer av vita blodkroppar i blodet kan vi beskriva sammansättningen av en individs immunsystem och visa att denna är unik för individen. Vi kallar detta mått för individens ”immunotyp”. Vi visar även att denna immunotyp gör det komplexa systemet mer begripligt och förutsägbart. En människas immunotyp är inte konstant utan varierar över tid, i respons på yttre faktorer. Tidigare studier har visat att skillnaderna mellan människors immunförsvar framför allt kan förklaras av de många olika miljöfaktorer som är unika för varje individ, såsom kost, infektioner, vacciner och mikrofloran.

I den aktuella studien har vi analyserat blodprov från cirka 1 500 friska individer och i provrör testat hur deras vita blodkroppar reagerar på olika stimuleringar. Vi har även vaccinerat individer mot influensa och studerat vilket antikroppsskydd som individerna utvecklat därefter. Det visade sig att alla dessa olika typer av stimuleringar kunde förutses utifrån individens immunotyp.

Vår teknik kan skalas upp och min förhoppning är att den på sikt kommer att användas kliniskt för att förutsäga vilka som har nytta av en viss immunologisk behandling eller ett visst vaccin. Tekniken kan också bidra till mer skräddarsydda läkemedel mot autoimmuna sjukdomar och allergier samt immunterapi mot cancer som anpassas efter individens unika immunförsvar.

Studien har finansierats av National Institutes of Health (NIH), Ragon Institute of MGH, MIT and Harvard, National Science Foundation, Europeiska forskningsrådet (ERC starting grant), Vetenskapsrådet, Svenska Sällskapet för Medicinsk Forskning, Cancerfonden och Karolinska Institutet.

Publikation: Continuous Immunotypes describe human immune variation and predict diverse responses Kevin J. Kaczorowski, Karthik Shekhar, Dieudonné Nkulikiyimfura, Cornelia L. Dekker, Holden Maecker, Mark M. Davis, Arup K. Chakraborty, Petter Brodin. PNAS,10 juli 2017.

 


Läs mer