Alternativa metoder, Forskningsnyheter
Nobelpris bygger på djurförsök
Mikroorganismer binder till Toll-lika receptorer som finns på de flesta av kroppens celler. Immunförsvaret aktiveras.
Nobelpriset i fysiologi eller medicin år 2011 går till tre forskare för deras upptäckter om hur immunsystemet kan aktiveras för att försvara oss mot attacker från bakterier och andra sjukdomsalstrande mikroorganismer. Bruce Beutler och Jules Hoffmann upptäckte receptorer, mottagare på kroppens celler, som kan reagera på bakterier och aktivera det medfödda immunsvar som är den första försvarslinjen i immunsystemet. Ralph Steinman upptäckte immunsystemets dendritceller och deras unika förmåga att både aktivera och reglera de förvärvade immunsvar som utgör en andra försvarslinje.
Den första försvarslinjen, som ofta benämns medfödd immunitet, kan förstöra angripande mikroorganismer och utlösa en inflammation som bidrar till att stoppa deras framfart. Om mikroorganismerna bryter igenom denna försvarslinje aktiveras det förvärvade immunförsvaret med sina T- och B-celler som bland annat bildar antikroppar.
Med nobelpristagarnas forskning har vi fått nya kunskaper om sjukdomars uppkomst, och nya möjligheter att utveckla metoder för att förebygga och behandla infektioner, cancer och inflammationssjukdomar.
Bananflugor gav kunskap
Jules Hoffmann gjorde sin banbrytande upptäckt 1996, när han tillsammans med sina medarbetare studerade hur bananflugor klarar av infektioner. De undersökte flugor med mutationer i olika gener. En av generna var Toll, som är viktig för utvecklingen av embryot. När Hoffmann infekterade sina bananflugor med bakterier eller svamp, upptäckte han att flugor med mutationer i Toll-genen inte kunde skydda sig mot infektioner utan dog. Han drog slutsatsen att den receptor som kodas av Toll-genen binder bakterier, och att aktivering av Toll var nödvändig för ett framgångsrikt försvar.
Bruce Beutler och hans forskargrupp letade samtidigt efter den receptor som kan binda lipopolysackarid, LPS. Det är en substans som bildas av många bakterier och som kan ge upphov till blodförgiftning. När Beutler undersökte arvsmassan hos möss som inte reagerade på LPS fann han att de hade en mutation i en gen som är mycket lik bananflugans Toll. Denna Toll-liknande receptor visade sig vara en LPS-receptor. När receptorn binder LPS, aktiveras signaler som får det medfödda immunförsvaret att utlösa inflammation. Däggdjur och bananflugor använder alltså likartade molekyler för att aktivera det medfödda immunförsvaret vid kontakt med sjukdomsframkallande mikroorganismer.
Människor och möss
Upptäckterna blev startskott för en explosiv utveckling av forskningsområdet medfödd immunitet. Man har idag identifierat ett tiotal Toll-lika receptorer hos människor och möss. Varje sådan receptor känner igen en viss typ av molekyler som är vanliga hos sjukdomsalstrande mikroorganismer. Individer med vissa mutationer i dessa receptorer har ökad känslighet för infektioner, medan andra genetiska varianter av de Toll-lika receptorerna är förenade med ökad risk för kroniska inflammationssjukdomar.
Dendritceller
Ralph Steinman upptäckte 1973 en ny celltyp som han döpte till dendritceller. Han misstänkte att dendritcellerna var betydelsefulla för immunförsvaret och undersökte om de kunde aktivera T-celler, en celltyp som har en nyckelroll i förvärvad immunitet och utvecklar immunologiskt minne mot mängder av olika substanser. I cellodlingsstudier visade han att T-celler reagerar kraftfullt på sådana substanser om dendritceller är närvarande.
Om forskarna
Bruce A. Beutler är professor i genetik och immunologi vid Scripps Research Institute, La Jolla, USA. Jules A. Hoffmann ledde ett forskningslaboratorium i Strasbourg, Frankrike, 1974-2009. Ralph M. Steinman är professor i immunologi vid Rockefeller University, New York, och numera även chef för dess centrum för immunologi och immunsjukdomar.
Ansvarig utgivare: Mats Ulfendahl, huvudsekreterare ämnesrådet för medicin och hälsa, Vetenskapsrådet
Redaktör: Eva Barkeman, Vetenskapsrådet. Kontakt: Skicka e-post till redaktionen
