Bioelektronisk medicin dämpar inflammation

I framtiden kan elektrisk nervstimulering vara ett behandlingsalternativ vid inflammatoriska sjukdomar. Det tror Peder Olofsson som vässar tekniken och fördjupar den molekylära kunskapen om hur nervsystemet styr immunförsvaret.

Peder Olofsson

Specialistläkare, Med dr  

Wallenberg Academy Fellow 2014

Lärosäte:
Karolinska Institutet

Forskningsområde:
Den inflammatoriska reflexen och neural kontroll av inflammation via elektrisk stimulering 

­­Peder Olofsson håller fram en mycket tunn liten metalltråd, den går nästan inte att se med blotta ögat.

– Det är en elektrod som vi använder på möss när vi studerar hur elektrisk stimulering av nerver kan reglera inflammation.

Han forskar inom bioelektronisk medicin. Området är nytt och har sin bakgrund i den banbrytande upptäckten att inflammation kan dämpas via aktivering av specifika nervreflexer, till exempel via strömimpulser i kroppens längsta nerv, vagusnerven. Upptäckten gjordes på möss strax innan millenniumskiftet av Kevin Tracey, professor och chef vid Feinstein Institute i New York.

Vagusnerven slingrar sig från hjärnstammen ner till buken. Vid stimulering av nerven i halsen minskade mjältens nivåer av TNF, ett signalämne i immunförsvaret som aktiverar inflammation, berättar Peder Olofsson.

– Vi är beroende av nervreflexer. De reglerar olika funktioner och organ i kroppen, bland annat blodtryck, lungor och tarmar. Nu vet vi att nervsystemet styr även immunsystemet, och kan reglera inflammation via den inflammatoriska nervreflexen.

Det var när Peder Olofsson hade disputerat inom blodkärlsinflammation och letade efter nya intressanta forskningsspår kring behandling av inflammation som han lärde känna Kevin Tracey. Det klickade direkt och de blev kollegor.

Efter sex år i New York återvände Peder Olofsson till Karolinska Institutet i Solna hösten 2015. Med stöd från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse bygger han nu upp en ny forskargrupp inom bioelektronisk medicin.

Lovande resultat

Redan som barn visste Peder Olofsson att han ville bli forskare. Han har alltid gillat att lösa problem. Vägen till labbet var inte spikrak. Först läste han till läkare i Uppsala och blev så småningom narkos- och intensivvårdsläkare.

– Det blev i det arbetet väldigt tydligt för mig att kroppens sätt att hantera inflammation är avgörande för symtomutvecklingen vid många sjukdomar. Jag började forska på deltid och till slut tog forskningen över.

Ett överaktivt immunförsvar och inflammationer är en viktig orsak till många av de stora folksjukdomarna som reumatism, astma och hjärt-kärlsjukdomar. Möjligheterna att behandla inflammation specifikt är begränsade idag, konstaterar Peder Olofsson.

– Antiinflammatoriska mediciner och även de nya biologiska läkemedlen, till exempel TNF-blockerare, har ofta biverkningar. Därför tyckte jag upptäckten att nervsignaler reglerar cytokinfrisättning var så viktig. Den har potential att ge helt nya och billigare behandlingsmetoder i framtiden med lägre risk för biverkningar.

De senaste åren har det gjorts lovande pilotstudier med nervstimulering på människor med olika inflammatoriska sjukdomar, bland annat ledgångsreumatism.

– Via en liten apparat som opereras in i halsen ges elektriska impulser i vagusnerven. I vissa fall har inflammationen minskat på ett häpnadsväckande sätt, men större och mer rigorösa studier behövs innan effekten på människa är säkerställd.

Karolinska universitetssjukhuset deltar i en studie där metoden testas på den inflammatoriska tarmsjukdomen Crohns. Hans egen forskning har dock ingen direkt koppling till studierna på människor.

– Men det är inspirerande att ha den kliniska kopplingen så nära.

Hittade oväntad T-cell

Peder Olofsson håller till på samma våningsplan som sin före detta handledare professor Göran Hansson, som forskar om sambandet mellan åderförkalkning och immunförsvaret. Åderförkalkning är en långdragen inflammation som börjar tidigt.

– Alla i västvärlden har åderförkalkning från tidig ålder. Nästan hälften dör så småningom av hjärt-kärlsjukdomar. Skulle vi via modulering av nervreflexer kunna påverka processerna inom åderförkalkning och högt blodtryck, där inflammation också spelar en stor roll, vore det fantastiskt, säger Peder Olofsson.

”Anslaget från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse är helt avgörande. Det ger både mig och det här nya fältet bioelektronisk medicin en möjlighet att utvecklas, det möjliggör den multidisciplinära ansats som krävs för att förstå de grundläggande mekanismerna i den inflammatoriska reflexen.”

Längre ned i korridoren finns labbet där hans forskargrupp försöker förstå de molekylära, immunologiska och neurologiska mekanismer som är inblandade när nervsystemet styr inflammation.

– Det är viktigt att ta ett steg tillbaka och förstå hur den grundläggande biologin ser ut för att kunna utveckla mer riktade behandlingar. Det gör också att man kan råka på nya oväntade saker. Som den speciella T-cell vi hittade i mjälten, en immuncell som agerar budbärare mellan vagusnerven och receptorer i olika organ och som vi nu studerar vidare.

Tillsammans med MIT i USA utvecklar man också elektroder och teknologi som används vid nervstimuleringen för att kunna göra långtidsförsök i djur av kroniska folksjukdomar.

Vagusnerven innehåller 80 000 nervtrådar. Forskargruppen vill på sikt kunna läsa av och aktivera vissa specifika nervtrådar och förstå de fysiologiska signalerna, avrundar Peder Olofsson.

– Pacemakern är en svensk uppfinning som rättar till ett nervsignalfel i hjärtat. Kanske kommer vi i framtiden lyckas utveckla en liknande apparat för immunsystemet.  

Text Susanne Rosén
Bild Magnus Bergström