Home   >   Hälsa   >   Enkel ekvation kan förklara hur immunförsvaret aktiveras

Enkel ekvation kan förklara hur immunförsvaret aktiveras

By on 30 juni, 2019

Forskare vid Högskolan i Skövde har upptäckt att det går att förklara hur immunförsvaret aktiveras mot till exempel virus, bakterier eller cancerceller. Allt som behövs är en enkel ekvation. Andreas Tilevik, docent i molekylärbiologi, bedriver forskning som bygger vidare på en upptäckt som nyligen fått Nobelpris. Nu publiceras hans upptäckter i den ansedda tidskriften PNAS.

Vid Högskolan i Skövde bedrivs forskning inom systembiologi för att förstå komplexa biologiska system. Andreas Tilevik, docent i molekylärbiologi vid Högskolan i Skövde, har ägnat en stor del av sin egen forskning åt att bygga matematiska modeller för att bland annat studera molekylerna CTLA-4 och PD-1, som båda finns på ytan av T-cellerna som är centrala för vårt immunförsvar. Upptäckten, av James P. Allison och Tasuku Honjo, att dessa molekyler kunde användas vid cancerbehandling belönades med Nobelpriset i fysiologi/medicin 2018. Andreas senaste resultat handlar dock om en helt annan molekyl, den så kallade T-cellsreceptorn.

– Denna molekyl sitter också på T-cellens yta och bestämmer om T-cellen ska aktiveras. Om T-cellsreceptorn aktiveras, aktiverar den i sin tur T-cellen som därefter aktiverar andra immunförsvarsceller. Eftersom T-cellsreceptorn binder till både kroppens egna molekyler och främmande molekyler (exempelvis molekyler från bakterier eller virus) har det varit svårt att förstå hur T-cellsreceptorn skiljer på vad som är främmande och kroppseget, säger Andreas Tilevik.

Viktigt att förstå immunförsvaret
Om T-cellsreceptorn aktiveras mot våra kroppsegna molekyler kan det orsaka autoimmuna sjukdomar och om den inte aktiveras mot till exempel bakterier eller cancerceller kan det leda till att immunförsvaret inte ger det skydd vi behöver för att överleva.

– Att förstå hur T-cellsreceptorn aktiveras är därför extremt viktigt för att förstå hur immunförsvaret fungerar, säger Andreas Tilevik.

Ekvation förklarar hur T-cellsreceptorn aktiveras
Andreas intresse för T-cellens molekyler väcktes redan tidigt under hans forskarkarriär. Under hans doktorandstudier kom han i kontakt med Simon Davis, som idag är professor vid University of Oxford, och det gemensamma intresset för de molekyler som reglerar T-cellerna mynnade ut i ett samarbete. För några år sedan utvecklade Andreas en ekvation, grundad på Simon Davis teorier, för att beskriva hur T-cellsreceptorn aktiverades.

Forskare vid både Oxford och Cambridge har under de senaste åren utvärderat ekvationen genom olika experiment. Resultatet indikerar att ekvationen stämmer. Genom att låta en T-cell skapa olika stora kontaktytor mot ett membran som saknade naturliga ligander kunde forskarna se att sannolikheten att en T-cell aktiverades korrelerade med hur snabbt kontaktytan växte.

– Det är ett ganska stort resultat eftersom vi nu har tillgång till en enkel ekvation som kan förklara hur människans immunförsvar aktiveras och hur immunförsvaret kan skilja mellan främmande och kroppsegna molekyler, säger Andreas Tilevik.

Publiceras nu i PNAS
Resultatet publiceras nu i den vetenskapliga tidskriften PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America). Att få sin forskning presenterad i PNAS anses vara mycket prestigefullt.

– Det känns jättekul att vi till slut publicerat resultatet efter de snart åtta år som gått sedan vi först kom på idén, säger Andreas Tilevik.

Fakta: så fungerar ekvationen


Ekvationen baseras på teorin om hur T-cellsreceptorn aktiveras genom att befinna sig i kontaktytan som uppstår mellan en T-cell och en antigenpresenterande cell. Enligt teorin är kontaktytan fri från stora molekyler som annars bromsar T-cellsreceptorns aktivering.

Ekvationen beskriver hur länge en T-cellsreceptor befinner sig i kontaktytan. Om den befinner sig längre än cirka 2 sekunder i kontaktytan aktiveras den.

Tiden den befinner sig i kontaktytan beror på hur stor ytan är (r), hur snabbt den rör sig (D), hur starkt den är bunden till sin MHCpep-ligand (K) på den antigenpresenterande cellen och hur många MHCpep-ligander som finns i kontaktytan (M).

Med hjälp av ekvationen går det att se att en T-cellsreceptor rent teoretiskt kan aktiveras utan MHCpep-ligand om kontaktytan är tillräckligt stor.

Det är alltså tiden en T-cellsreceptor spenderar i kontaktytan som avgör om den kommer aktiveras eller inte. Främmande molekyler, som visas med MHC-liganden, håller kvar T-cellsreceptorn mycket längre i kontaktytan än om kroppsegna molekyler visas på MHC-liganden. 

Hälsa | Regionalt
Örebronyheter

You must be logged in to post a comment Login