Slaget på solsenga

I fjor vinter stakk en kompis av meg til Brasil for å sole seg og leve livets glade dager. Han hadde akkurat gjennomgått en tøff runde med blodkreft, men nå var de syke blodcellene byttet ut med nye friske fra en donor. Han var klar for en etterlengtet ferie. Den deilige søramerikanske solen ble dessverre ikke så velgjørende som forventet. Han ble ikke bli brun og blid. Huden ble hard og stram som tjukt lær. Han ble forferdet. Hvordan kunne dette skje?

«Alle er forskjellig, men det er utenpå», lærte vi da vi var små. Sangen ville lære oss om menneskets likeverd, men den er dessverre en løgn, vi er ikke like «innenpå» heller. Alle i vår art er utstyrt med de samme organene, vi trenger alle lunger, blodårer, hjerte og hjerne for å leve. Forskjellene i blant oss ligger på cellenivå. Hver eneste lille celle i kroppen, og det er mange, uttrykker opptil 400.000 små «armer» på overflaten. De små armene, også kalt reseptorer, kommuniserer med cellene rundt seg, tar imot signaler fra andre steder i kroppen via eksempelvis hormoner og presenterer til enhver tid for omgivelsene det som skjer på innsiden. Reseptorene finnes i mange ulike varianter, og en type heter HLA-I. Vi arver tre HLA-I fra far og tre fra mor. Det finnes så mange som 1243 ulike versjoner av den første, 1737 av den andre og 884 av den tredje varianten.

Sammensetningen av HLA-I på cellene våre kan nesten kombineres i det uendelige. Dette fører til at de fleste har et helt unikt sett av «kommunikasjonsarmer» på celleoverflatene sine. Immunforsvaret trenes opp til å kjenne igjen hvordan kroppens egne cellearmer ser ut, slik at de ikke angriper oss selv. Med et helt nytt immunforsvar fra et annet menneske er ikke lenger gjenkjennelsen like god.

Hva var det så som skjedde da min kjære venn la seg til på en solseng under Copacabanas brennende sol? Han hadde akkurat fått en transplantasjon av nye blodceller, en stamcelletransplantasjon, fra en fremmed. For å kunne få stamcelletransplantasjonen var det et avgjørende kriterie at cellene hans liknet så mye som mulig på de som var hos donoren. Mellom søsken er det mulig få en hundreprosent identisk match blant de seks avgjørende reseptorene, mens det fra ikke-familiære givere aksepteres en viss ulikhet. Det er denne ulikheten som gjør at sykdommen Graft-Versus-Host-Disease (GVHD) kan oppstå, hvilket skjedde i solsengen denne døsige dagen i Brasil. Tilstanden GVHD går ut på at de transplanterte immuncellene går til angrep på cellene i sin nye vertskropp fordi de oppfatter den litt ulike kombinasjonen av cellearmer som fremmede og farlige.

UV-strålene fra solen som trengte inn under huden hans kan ha ødelagt noen av cellene der. Ødelagte celler tiltrekker seg spiseceller, makrofager, som kommer for å rydde opp. Aktiverte, spisende makrofager skiller ut signalstoffer som når ut i blodbanen og kaller på de sirkulerende hvite blodcellene. Siden immuncellene var «helt nye», misforstod de situasjonen helt og trodde at hudcellene til kompisen min var fienden. De kjente rett og slett ikke igjen de viftende små armene cellenes overflate. Derfor gikk de til angrep.

Det ironiske er at bruk av nettopp UV-stråler ble løsningen på problemet med den hardnende huden. Legene har klart å roe ned de angripende immuncellene ved hjelp av en helt ny behandling som heter fotoforese. Prosedyren går ut på å føre blodet med de angripende immuncellene ut av kroppen. Her tilsettes de et spesielt stoff og belyses med  UV-lys som gjør at cellene nedregulerer sin aktivitet når de er vel tilbake hos pasienten igjen.

Strategien har klart å stagnere reaksjonen mot min venn. Selv om det kan være vanskelig å reversere skaden, blir den i hvert fall ikke verre. Og jeg løy litt da jeg sa at kompisen min ikke ble brun og blid, for blid, det er han virkelig hver gang vi treffes! Stående i frontlinja eller ei.

Bloggpost av Ragnhild Hope, publisert 19. februar 2018

Politiskolen 8

Når kroppens immunforsvar ikke forstår hvem som er skurken

Blodet ditt er ikke bare blodet ditt. Det patruljeres av et politi som arresterer og dreper med stor nøyaktighet. Våre hvite blodceller har blitt nøye utvalgt, og er trenet i å kjenne igjen alt som er fremmed. T-cellene som er politimenn og hovedetterforskerne utdannes gjennom et akademi som stryker over 95 %. Dette skyldes at de klarer å skille godt nok mellom egne celler og fremmede mikrober.

Ikke bare er det et trangt nåløye for å komme gjennom utdanningen for å bli T-celle, det er også strenge kriterier for å bli forfremmet til etterforsker. Det er kun de som kan bevise at de har klart å finne en skurk som blir forfremmet. Disse får da lov til å danne utallige kopier av seg selv for at kroppen skal være ekstra godt forberedt på den samme trusselen i fremtiden. Det at kroppen forfremmer de politimennene som er ekstra flinke til å gjenkjenne skurker er helt sentralt i utvikling av immunitet. Dette funker utrolig bra, vanligvis.

Likevel slippes noen ganger en litt for «trigger happy» politimann gjennom nåløyet. En T-celle som tror den ser noe fremmed og farlig når den egentlig bare ser kroppen slik den skal være. Denne cellen er ikke et stort problem alene, så lenge den ikke forfremmes. Noen byråkrater kalt dendrittiske celler, står klare til å vurdere om observasjonen er en faktisk skurk eller ikke, før de bestemmer seg om de skal støtte en forfremmelse og tillate arrestasjoner og drap. Noen ganger kan mer erfarne mellomledere, kalt regulatoriske T-celler, som har sett det samme før, fortelle at observasjonen er feilaktig. Andre ganger finnes ikke slike erfarne mellomledere. Da må byråkratene prøve å danne seg et bilde av sannsynligheten for at det er en skurk som har blitt observert. Dette gjør de på bakgrunn av miljøet hvor observasjonen er blitt gjort. Ble den gjort på en fredelig søndagspiknik, eller under skuddveksling på topphemmelige oppdrag med deltatroppen?

Politimenn som overtolker en fredelig piknik blir heldigvis sjelden forfremmet til etterforskere. Skulle det likevel skje, så er det veldig alvorlig. Da er det ikke nødvendigvis noen vei tilbake. Gjennom sine forfremmelser får disse etterforskerne anledning til å spre sin vranglære til nye generasjoner av etterforskere. Etter hvert blir de mange. Når disse cellene får danne store tropper og orkestrere angrep mot uskyldige celler i kroppen blir det en autoimmun sykdom.

Og autoimmune sykdommer som leddgikt og cøliaki er ikke så sjeldne. Fordi kroppen er laget slik at gode etterforskere skal huske og spre sin kunnskap i lang tid, kanskje livet ut, er det dessverre veldig vanskelig å bli kvitt disse destruktive tjenestemennene. Noen ganger prøver legene til og med å henrette alle kroppens politimenn, og erstatte dem med nye rekrutter. Dette gjøres med cellegift og stråling, samt en benmargstransplantasjon for å prøve å utdanne politi og etterforskere helt på nytt, men selv med nyutdannete politimenn kan sykdommen komme tilbake på nytt.

Og akkurat fordi det er så vanskelig å bli kvitt disse sykdommene med dagens medisin, er det viktig at vi også prioriterer autoimmune sykdommer i fremtiden. Du som leser dette må få forskerne til å finne en løsning. Ikke la leddgikt, MS, systemisk sklerose, psoriasis, ulcerøs kolitt og mange flere drukne blant andre sykdommer som er mer voldsomme og dødelige på kort sikt.

Bloggpost av Daniel Stray, publisert 14. februar 2018

En thymus’ bekjennelser

Hvorfor får hjertet så mye oppmerksomhet?

Hei, jeg heter thymus, noen kjenner meg også som brisselen, og jeg er et lite, nokså ukjent organ i menneskekroppen. Du har ikke hørt om meg, nei? Det er ikke rart. Jeg har aldri vært en av de populære. Jeg er lei av å være i skyggen. Liksom, hallo, jeg er her jeg også! Jeg ligger faktisk både foran og oppå hjertet, så jeg er jo bokstavelig talt over hjertet. I 1961 var det heldigvis en som så meg. Han heter Jaques Miller. Uten hans dedikasjon til å forske på meg, hadde kanskje ingen visst om mine evner.

Der står hjertet og slår med alle sine muskler. Arbeider hardt og er aktiv. Og her står jeg. I dårlig fysisk form. Inaktiv. Bestående for det meste av fett og døde celler.

Men jeg har ikke alltid vært fet. I mine yngre dager var jeg i tipp topp form. Jeg er nemlig helt essensiell for at mennesket skal kunne bekjempe infeksjoner. Hva skjer når man ikke klarer å bekjempe infeksjoner? Jo, da dør man. Det er det som ligger til grunn for den dødelige sykdommen AIDS; HIV-viruset går inn i T-cellene og gjør at de ikke lenger fungerer som de skal slik at systemet kræsjer, immunsvikt. Infeksjonssykdommer som kroppen vanligvis ville ha klart å bekjempe, dreper personer som har utviklet AIDS fordi de ikke lenger har et fungerende immunforsvar. Jaques Miller fjernet thymus hos noen nyfødte mus, og oppdaget at disse musene fikk «AIDS», immunsvikt altså.

T-celler, ja – hva er det? De er selvfølgelig oppkalt etter meg; T står for thymus. T-cellene er blodceller som tilhører immunsystemet, hvite blodceller, som er avhengige av meg for å modnes og få deres funksjon. Har du hørt om sensorer som vurderer kandidatens utseende og dreper de som stryker? I mitt utdanningssystem ansetter jeg slike sensorer. Studentene, thymocyttene, må gjennom en nådeløs eksamen før de kan bli ferdigutdannede T-celler og patruljere rundt i blodet. Strykprosenten er på 98 %. Kroppens immunforsvar er bygd for å gjenkjenne og eliminere det som er fremmed. Dette er viktig for bekjempelse av bakterier og virus som potensielt kan forårsake skade. Dersom studentene har en fasong som gjør at de binder seg for sterkt til «selv»-molekyler, vil de stryke på eksamen hos meg og dø. Derfor trodde alle forskerne i begynnelsen at jeg bare var en gravplass for immunceller.

Hvis det er noen immunceller som klarer å jukse seg gjennom eksamen, og det skjer dessverre, kan man få sykdommer som bl. a. cøliaki, diabetes type 1 og leddgikt. Disse sykdommene kalles for autoimmune sykdommer (auto kommer fra gresk og betyr selv), dvs. at kroppen angriper seg selv. Personer med diabetes type 1 produserer ikke insulin fordi immuncellene går til angrep på de insulinproduserende cellene i kroppen. I få tilfeller oppstår det altså svikt i utdanningssystemet. Alle kan gjøre feil. Trump er blitt president i verdens mektigste land.

Heldigvis har de aller fleste et velfungerende immunforsvar. Heldigvis ble det oppdaget at jeg er mer enn bare en gravplass. Heldigvis har ikke menneskeheten «AIDS», alle sammen.

Du bør takke meg.

Bloggpost av Milan Nguyen, publisert 12. februar 2018

Studentblogg 2018

En gruppe medisinstudenter i tredje studieår, har de siste to ukene fordypet seg i immunologi, snakket med pasienter som har blitt hjulpet av immunterapi og/eller sitt eget robuste immunsystem, lest om evolusjon, transplantasjonsimmunologi, autoimmunitet, betennelse og immunterapi. De har diskutert med hverandre og skrevet hvert sitt blogginnlegg. De fleste av tekstene vil bli publisert på denne bloggen av studentene selv i ukene framover til begynnelsen av mars. Det første innlegget, om immunterapi som CIA-strategi, ble publisert i går.

Tekstene er lest og gjennomgått med tanke på faglig innhold av kurslederne, men står ellers for forfatternes egen regning. For de fleste studentene er dette deres første møte med formidling av fagstoff til folk flest.

Takk til pasientene som velvillig har stilt opp og bidratt til kurset med tid, historier og problemstillinger.

Vi håper bloggtekstene kan gi nyttige og inspirerende vinklinger på viktige tema. Legg gjerne igjen kommentarer til forfattere og kursansvarlige, så skal vi forsøke å svare så langt det er mulig.

Bloggpost av Anne Spurkland, publisert 10. februar 2018

ET CIA-PROGRAM MOT KREFT

Immunterapi – et treningsprogram for immunsystemets instruktører.

«Operation Cyclone» var en av CIAs store suksesser under den kalde krigen. Tidlig på 80-tallet tapte den afghanske mujahedinbevegelsen terreng mot de sovjetiske styrkene. Amerikanerne fryktet at De Røde ville erobre Afghanistan og dermed komme nærmere Den persiske gulf. CIAs strategi var å gi våpen og opplæring til noen utvalgte soldater fra mujahedin som kjente området bedre enn noen amerikaner eller sovjetisk soldat. Disse dro så tilbake til Afghanistan fra treningsleirene i Pakistan og lærte opp utallige lokale soldater. Med amerikanske våpen og kunnskap drev mujahedin de sovjetiske styrkene ut fra sitt hjemland.

Dette er ikke veldig ulikt noe som skjer på sykehus i dag, nemlig immunterapi i form av DC-vaksiner. DC står for dendrittisk celle og kan kalles en av immunsystemets instruktører. Vanligvis sitter de rundt omkring i kroppen og ser etter fremmede elementer. Om de finner noe fremmed drar de til lymfeknutene og starter opplæringen av en horde T-celler, noen av immunsystemets fremste drapsmaskiner. Disse drar deretter ut for å drepe det fremmede.

Om man får kreft er kirurgi, cellegift og stråling vanlig behandling. Men man er ikke garantert å drepe alle kreftcellene, noen få kan gjemme seg og senere gi opphav til nye svulster. Tanken bak DC-vaksinen er å trene opp kroppens egne dendrittiske celler til å lære opp T-cellene slik at de kan drepe det som er igjen av kreften, ikke ulikt CIAs taktikk i Afghanistan.

For å få til dette tar man ut noen spesielle celler fra blodet til pasienten, monocytter, som kan sammenlignes med de utrente mujahedinsoldatene på vei til de pakistanske treningscampene. De «utdannes» så til å bli dendrittiske celler ved hjelp av forskjellige signalstoffer og blir til ferdig utdannede instruktører, klare til å lære opp soldater til krig mot fienden. Det siste de får før avreise er bilder og beskrivelser av fiendens kjennetegn og svakheter. Dette kan være i form av mRNA, en liten «oppskrift» på proteiner kreftcellene har på overflaten. Bevæpnet med dette er de dendrittiske cellene klare til å starte opplæringen og utvelgelsen av de beste av kroppens mangfoldige krigslystne celler. De spesialtrente soldatene sendes så ut i kampen mot kreften.

Så kommer pasienten og får noen enkle stikk i armene, ikke ulikt andre vaksiner man har fått som barn. De utdannede mujahedininstruktørene (de dendrittiske cellene) er på plass og kan starte treningsprogrammet de har lært av CIA (legen). De drar til sine hemmelige treningscamper i fjellene (lymfeknutene) og starter opplæringen av sine våpenbrødre (T-cellene). Ut av treningscampene strømmer soldater, ivrige etter å sloss mot Den røde arme (kreftcellene). Krigen tar til og mujahedin vinner!

Dessverre er det her likhetene stopper. For enda har vi ikke fått laget den perfekte DC-vaksinen som resulterer i at alle kreftcellene blir drept. Men slik som CIA og mujahedin drev de sovjetiske styrkene ut av Afghanistan i 1989 tror og håper jeg vi i fremtiden vil klare det samme i kroppene våre mot kreft!

Bloggpost av Kenneth Eilersten, publisert 9. februar 2018

Er leddgikt arvelig?

Leddgikt, også kalt revmatoid artritt, er en relativt vanlig sykdom som rammer litt under 1 % av befolkningen. Det er ikke funnet noe bestemt arvemønster, og den betegnes derfor ikke som en arvelig sykdom. Hva er da grunnen til at det likevel er en klar opphopning av leddgikt i enkelte familier?

Risiko for å utvikle leddgikt består mest sannsynlig av en kombinasjon av flere faktorer, både arvelige faktorer og miljøfaktorer. Det er identifisert flere gener som kan bidra til økt risiko for å utvikle leddgikt, de viktigste av dem er HLA, PTPN22 og STAT4. Flere av de sykdomsassosierte variantene av disse genene er også ganske utbredte i den friske befolkningen, og det tyder på at de har eller har hatt en evolusjonær fordel. Det kan for eksempel ha vært infeksjoner der de med et spesielt aktivt immunforsvar har hatt størst evne til å bekjempe mikrobene og overleve, og dermed har disse genene blitt ført videre selv om de også gir en økt risiko for å utvikle autoimmun sykdom.

HLA-gener (human leucocyte antigen) koder for proteiner som hjelper immunsystemet å skille mellom egne og fremmede proteiner. T-celler klarer ikke å gjenkjenne fremmede virus eller bakterier på egenhånd, men må ha hjelp fra kroppens celler. Det skjer ved at kroppscellene spiser inntrengeren, og fester små biter av den på HLA-proteiner som sitter på celleoverflaten. Disse bitene blir identifisert av T-celler, og en immunrespons starter. HLA-molekyler finnes i alle virveldyr.

Det finnes to varianter av HLA-molekyler, klasse I og klasse II. Byggesteinene i proteiner er aminosyrer. HLA-klasse I består av to kjeder av aminosyrer kalt α-kjede og β2-mikroglobulin. HLA-klasse II består også av to kjeder, kalt α-kjede og β-kjede. Ytterst på molekylene dannes det en grop der de kan binde fragmentene som skal vises fram til T-cellene. Slike stoffer eller fragmenter som kan aktivere immunsystemet kan enten komme fra fremmede mikroorganismer eller fra kroppens egne celler. Aminosyresammensetningen i og rundt gropa kan ha individuelle variasjoner, og det gjør at de ulike HLA-molekylene kan ha litt ulike egenskaper for binding av fragmenter. Den store individuelle variasjonen er gunstig for populasjonen, fordi det gjør den mer robust mot nye sykdommer. Ved stadig nye infeksjoner vil stor HLA-diversitet øke sannsynligheten for at det alltid vil være noen i populasjonen som har HLA-molekyler som kan binde antigenpeptidene til nye mikrober.

Studier tyder på at det er klasse II-genet HLA-DRB1 som gir størst disposisjon for leddgikt. Det koder for en variant av β-kjeden i et HLA klasse II-molekyl. Det er flere varianter av dette genet som er assosiert med sykdom, blant annet to som heter DRB1*04:01 og DRB1*04:04. Variasjonen i aminosyresammensetningen i gropa kan endre HLA klasse II-proteinenes evne til å binde fragmenter, og dermed starte unormale immunresponser.

Et annet gen som er sterkt assosiert med flere autoimmune sykdommer, blant annet leddgikt, er PTPN22 (protein tyrosine phosphatase non-receptor type 22). Det koder for et protein som bidrar til regulering av B- og T-celleaktivitet, så når det blir endret kan man få endret B- og T-cellerespons. For eksempel får man ikke skrudd av aktiverte T-celler eller fjernet T-celler som reagerer på kroppens egne celler i stedet for fremmede elementer.

STAT4-genet koder for en transkripsjonsfaktor, det vil si et protein som binder seg til DNA for å øke eller hemme produksjon av ulike proteiner. STAT4 er viktig for å starte og regulere T-celleresponser.

Leddgikt er altså ikke en arvelig sykdom, men det finnes flere risikogener som øker sannsynligheten for at man utvikler sykdommen. Selv om varianter av disse genene er sterkt assosiert med sykdom, er de også veldig utbredte i normalbefolkningen slik at man ikke nødvendigvis blir syk selv om man har dem. Foreløpig kan man derfor ikke bruke disse markørene klinisk. Håpet er at videre forskning vil gjøre det mulig å bruke genetiske markører til å screene for og diagnostisere leddgikt, og beregne den enkeltes prognose og respons på spesifikke behandlinger.

Blogginnlegg av Ane Aasmo Finne, publisert 8. mars 2017

Kroppen – den ultimate læremester

Dersom hjernen vår var så enkel at vi kunne forstå den, ville vi vært for dumme til å forstå den. Dette ordtaket illustrerer hvor fantastisk kompleks og genial menneskekroppen er. Vi utgjør scenen for utallige finurlige samspill hver eneste dag, hvorav flesteparten ikke en gang er kjente for oss.

Kroppen er altså en oppsetning som selv den beste teatersjef bare kan drømme om å gjenskape. Derfor virker det selvsagt at vi forsøker å bli inspirert av, eller enda bedre; stimulere, kroppens egne systemer når vi skal bekjempe sykdom.

De siste årene har det blitt rettet mer fokus mot nettopp dette – vi forsøker å fremstille legemidler som etterligner hvordan kroppen selv responderer ved sykdom. Et eksempel er såkalt immunterapi – som er i vinden som kreftbehandling. Et annet er biologiske medisiner, som skiller seg fra vanlige medikamenter ved at de fremstilles fra levende celler eller vev. Dette kan være mikroorganismer som virus og bakterier, eller organer og vev fra dyr og planter.

Biologiske medisiner tar sikte på å forhindre betennelser. Betennelse er en tilstand som nok er kjent for de fleste. Selv om det oppleves som et onde, er det faktisk kroppens måte å behandle seg selv på. En normal betennelsesreaksjon vil føre til uskadeliggjøring av inntrengeren, og normalt også reparasjon av skaden i vevet.

Det finnes likevel betennelsesreaksjoner som i seg selv fører til skade og sykdom. Det hender nemlig at kroppens eget immunforsvar feiltolker kroppens egne celler som inntrengere, og dermed setter i gang en betennelsesreaksjon for å nøytralisere trusselen. Dette kalles autoimmunitet, og er grunnen til at pasienter med for eksempel leddgikt opplever kroniske betennelser. Med biologiske medisiner vil vi altså hemme eller blokkere spesifikke trinn i denne betennelsesprosessen.

Disse medisinene har bidratt til store fremskritt i behandlingen av flere autoimmune sykdommer, deriblant leddgikt. Biologiske medisiner er på ingen måte en homogen gruppe legemidler, og virkningsområdene varierer i stor grad.

Flere av medisinene inneholder spesialdesignede forsvarsstoffer lik de kroppen selv bruker – såkalte antistoffer. Antistoffer er en viktig del av vårt naturlige immunsystem, og spiller for eksempel en viktig rolle for funksjonen av vaksiner. Det er antistoffer som binder seg til fremmede stoffer i kroppen, og de får i gang en immunrespons. Remicade og Humira er eksempler på biologiske medikamenter som består av spesialdesignede antistoffer. De er faktisk sammensatt av spesielt utplukkede antistoffdeler fra både mus og menneske, for å få den nøyaktige virkningen vi er ute etter. I motsetning til kroppens egne antistoffer, som binder fremmedstoffer, hemmer disse et viktig stoff i betennelsesprosessen, TNF-alfa. Optimalt sett får man dermed ikke betennelser – de stoppes på halvveien.

Et paradoks med slik behandling er imidlertid at kroppen kan utvikle antistoffer mot antistoffene i medisinen. Dette skjer dersom kroppen oppfatter de tilførte stoffene som fremmede. Når vi tar en vaksine ønsker vi en slik reaksjon for å bli immun mot den aktuelle sykdommen. Dette ønsker vi naturlig nok ikke ved bruk av biologiske medikamenter, da dette potensielt kan nøytralisere effekten av legemidlet. I verste fall kan dette medføre livstruende reaksjoner på medisinen. Derfor er man nøye i oppfølgingen av pasientene som bruker denne type medisiner.

Denne problemstillingen illustrerer en ugjendrivelig sannhet som preger all vitenskap: For hver ny oppdagelse, åpenbares nye spørsmål. Dette er ikke mindre sant for legevitenskapen, som befatter seg med den uendelig avanserte menneskekroppen. Likevel er det meningsfullt å oppdage nye prosesser og mekanismer, særlig når vi kan sette prosessene i arbeid for å bedre menneskers livskvalitet. Kroppen selv går legevitenskapen en høy gang hva gjelder behandling av sykdom. Vi har allikevel tatt det viktigste steget på veien – vi har skjønt at vi har uendelig mye å lære!

Bloggpost av Siri Hernes Flatmark, publisert 6. mars 2017