Viten

Cellefunn i tarmen gir vaksinehåp

Ny viten om immunforsvaret gir optimisme for nye vaksiner mot tarmsykdommer.

Ny kunnskap om cellers levetid endrer fundamentalt vår forståelse av hvordan tarmens immunapparat fungerer, skriver artikkelforfatterne. Foto: Shutterstock/NTB Scanpix

  • Frode Jahnsen, professor i patologi
  • Espen Bækkevold, forsker
  • Ole Landsverk, postdoktor
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

På verdensbasis dør millioner med barn av tarminfeksjoner hvert år. Til tross for intens forskning finnes det i dag få vaksiner mot disse sykdommene.

Effektive vaksiner forutsetter dannelse av antistoffer som gir langvarig beskyttelse. Tarmslimhinnen er full av antistoffproduserende celler (såkalte plasmaceller). Den rådende oppfatning har imidlertid vært at disse cellene kun lever i noen få dager, noe som tyder på at det vil være vanskelig å lage gode vaksiner mot tarminfeksjoner.

I en nylig publisert studie i det anerkjente tidsskriftet Journal of Experimental Medicine viser vi at antistoffproduserende plasmaceller lever flere tiår i tarmen. Denne kunnskapen endrer fundamentalt vår forståelse av hvordan tarmens immunapparat fungerer. Det gir grunnlag for betydelig optimisme når det gjelder muligheten for å lage effektive vaksiner mot smittsomme tarmsykdommer.

Les også

En fremtid for dyrking av menneskeorganer i dyr?

Det sees tre tarmtotter fra en kvinnetarm transplantert inn i mannlig pasient et år etter transplantasjonen. De grå cellekjernene inneholder røde X-kromosomer og grønne Y-kromosomer. Plasmacellene er farget blå, blodkarene grønne og nervetrådene rød. Foto: Ole Landsverk

Utvikling av vaksine

Ved vaksinering tilføres kroppen en svekket mikrobe, som stimulerer immunforsvaret til dannelsen av antistoffproduserende plasmaceller. Disse antistoffene har evnen til å feste seg til mikroben og nøytralisere denne.

Antistoffer vil derved gi beskyttelse (immunitet) neste gang kroppen blir eksponert for den samme mikroben. Etter vaksinering lever de fleste plasmaceller bare i få dager, men noen få plasmaceller finner veien til beinmargen, hvor de kan overleve i årevis.

Beinmargen har et helt spesielt mikromiljø som gir nødvendige vekstfaktorer til plasmacellene, slik at de kan produsere antistoffer over lang tid. Effekten av en vaksine er derfor i stor grad avhengig av hvor lenge vaksinespesifikke plasmaceller kan overleve i beinmargen.

Les også

Mitokondrier er kroppens livsviktige energifabrikker

Åpner for nye muligheter

Man har frem til nå trodd at beinmargen er det eneste stedet i kroppen hvor plasmacellene kan leve i flere år. Vår forskning viser at mikromiljøet i tarmslimhinnen har tilsvarende egenskaper. Dette åpner for nye muligheter til å lage effektive vaksiner som kan gi langvarig immunitet i tarmen.

Det er to egenskaper ved en slik vaksine som er særlig viktige. Vaksinen må stimulere plasmacellene som dannes til å finne veien til tarmslimhinnen, og samtidig gi disse cellene evnen til å leve lenge.

Tarmslimhinnen inneholder både kortlivede og langlivede plasmaceller. Disse cellene lever altså i det samme mikromiljøet, men har betydelig forskjell i livslengde. Ved å studere forskjeller mellom disse cellene på molekylært nivå, prøver vi å forstå hvordan plasmaceller kan leve i mange tiår.

  • Tarmen er viktigere enn du tror

Frode Jahnsen, professor i patologi, avdeling for patologi og Senter for immunregulering, Oslo universitetssykehus og Universitetet i Oslo. Foto: Privat

Ole Landsverk, postdoktor, avdeling for patologi og Senter for immunregulering, Oslo universitetssykehus og Universitetet i Oslo. Foto: Privat

Espen Bækkevold, forsker, avdeling for patologi og Senter for immunregulering, Oslo universitetssykehus og Universitetet i Oslo. Foto: Privat

Langvarig immunitet

Slik kunnskap vil være av sentral betydning for utvikling av mer effektive vaksiner. Vi har lenge visst at det er mulig å danne langvarig immunitet i tarmen. Poliomyelitt var en fryktet virussykdom som smittet via avføring og munn.

I 1961 kom den såkalte Sabin-vaksinen som kunne dryppes på en sukkerbit og tas via munnen. Denne vaksinen ble brukt i Norge i perioden 1965-1980, og har nærmest utryddet denne sykdommen i industrialiserte land. Vi prøver nå å finne ut om suksessen til denne vaksinen kan være dets evne til å danne langlivede plasmaceller i tarmen.

Overraskende funn

Så langt vi vet, er vi de første som har klart å bestemme alderen på immunceller hos mennesket. Dette startet nærmest ved en tilfeldighet når vi studerte hvordan immunceller ble skiftet ut etter organtransplantasjoner. I våre undersøkelser av tarmtransplanterte pasienter, fant vi at plasmacellene som fulgte med den transplanterte tarmen ble værende i minst et år etter transplantasjonen.

Dette funnet var meget overraskende, og vi tok derfor kontakt med Jonas Frisèn på Karolinska institutet i Stockholm, som har utviklet en metode for å bestemme alderen på celler. Hans metode baserer seg på målinger av radioaktivt karbon-14, og er ganske lik den arkeologene bruker for å tidsbestemme funn fra fortiden.

I forbindelse med atomprøvespregningene sent på 50-tallet doblet mengden karbon-14 seg i atmosfæren. Prøvesprengingene ble stoppet etter en avtale i FN i 1963, og mengden atmosfærisk karbon-14 har etter dette blitt halvert hvert ellevte år. Frisèns gruppe har vist at denne endringen i karbon-14 også kan måles i cellers DNA.

Ved å måle karbon-14 i DNA fra plasmaceller i tarmen, kunne vi vise at mange av cellene hadde en gjennomsnittlig levealder på 20–30 år.

Følg Aftenposten Viten på Facebook og Twitter!

Her er flere spennende saker fra Viten:

Les mer om

  1. Kropp
  2. Medisin
  3. Vaksine
  4. Viten

Relevante artikler

  1. VITEN

    Du får ikke sterkere immunforsvar av en pille

  2. VITEN

    Slik kan immunforsvaret være både venn og fiende

  3. VITEN

    Meslinger: Utspekulert virus med høy suksessfaktor

  4. DEBATT

    Reklamen sier du vil styrke immunforsvaret. Vil du virkelig det?

  5. VITEN

    Slik fant forskerne frem til banebrytende kreftmedisin

  6. VITEN

    Antistoffer kan gi ny hiv-medisin