Följer utvecklingen av vårt immunsystem efter födseln

Hur utvecklas vårt immunsystem efter födseln, vilka faktorer påverkar det i rätt riktning? Som Wallenberg Academy Fellow har Petter Brodin siktet inställt på att i detalj kartlägga utvecklingen. En uppgift som gjorts möjlig genom intensiv teknik- och metodutveckling. 

Petter Brodin

Professor i immunologi och barnläkare 

Wallenberg Academy Fellow 2019

Lärosäte:
Karolinska Institutet

Forskningsområde:
Immunsystemets tidiga utveckling

– Vi lägger ett utvecklingspussel över barnets immunsystem. Kunskaperna kan ge en bättre förståelse för sjukdomar som orsakas av immunsystemets reaktion, som allergier och autoimmuna sjukdomar, säger Petter Brodin. 

Unika studier av nyfödda

När ett barn lämnar mammans mage startar en dramatisk utveckling av barnets immunförsvar. De förändringar som sker är ett resultat av mötet med bakterier, virus och andra mikroorganismer i den nya miljön. 

Länge har det varit svårt att i detalj studera vad som verkligen händer hos det nyfödda barnet. Men 2018 publicerade Petter Brodin en studie som inkluderade 100 barn, där utvecklingen hos för tidigt födda barn jämfördes med fullgångna. 

– Vi kunde visa att immunsystemet hos de för tidigt födda barnen skilde sig från de fullgångna barnen, men också att det anpassar sig efter en tid. Nu vet vi att tidigt i livet är immunsystemet mycket dynamiskt, säger Petter Brodin. 

Ett blodprov från en nyfödd innehåller mycket lite blod vilket gör det svårt att analysera. Dessutom är det svårt att skapa den kontakt med barnen och deras föräldrar som krävs för att genomföra studierna. En nyckel har varit att Petter Brodin, och flera av kollegorna i hans forskargrupp, delar sin tid mellan forskningslabbet och kliniken. 

– När du arbetar kliniskt får du en direkt relation till barnen och deras familjer, särskilt med de för tidigt födda som ligger länge på sjukhus. Vi har kunnat koordinera alla provtagningar efter den övriga vård som barnen får, säger han. 

Forskargruppen har även utvecklat nya metoder för att hantera och analysera de mycket små proverna. Med hjälp av tekniker som masscytometri kan de räkna och identifiera alla vita blodkropparna i ett prov, för att sedan kombinera kunskapen med omfattande proteinanalyser. 

När prover från olika tidpunkter jämförs skapas en bild av hur barnets immunsystem utvecklas. För att förstå det komplexa skeendet har de utvecklat nya programvaror och algoritmer tillsammans med matematiker. 

– Jag är stolt över vad vi lyckats åstadkomma hittills. Tack vare Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse kan vi nu driva detta världsunika projekt vidare.  

”Anslaget Wallenberg Academy Fellows gör det möjligt att utföra fler och mer noggranna analyser och på så sätt nå längre i forskningen.” 

Forskargruppen har även lyckats att visa vilka antikroppar som mamman ger i arv till sitt nyfödda barn, och att det inte finns någon skillnad mellan de förtidigt födda och fullgångna barnens arv. 

– Det är en elegant evolutionär process som ger det nyfödda barnet ett första skydd från mammans immunsystem som varar några månader efter födseln. 

Följer 300 barn

Nu ska cirka 300 barn följas upp till tre års ålder med regelbundna provtagningar av både blod och avföring. Resultaten kan bli en fördjupad förståelse av immunsystemets utveckling och vilka faktorer som påverkar den. 

– Bland annat finns det specifika bakterier i tarmfloran som utvecklats tillsammans med oss människor och är gynnsamma för oss. Vi försöker förstå om vi kan dra nytta av den kunskapen för att kunna ge barnen en optimal start i livet. 

Ett långsiktigt mål vore att provta samtliga nyfödda barn för att få en status av deras immunsystem. Om något saknades skulle systemet då kunna ges en knuff i rätt riktning. 

–  Det skulle kunna innebära att vi förebygger sjukdomar som är kopplade till immunsystemets tidiga utveckling, som autoimmuna sjukdomar och allergier. Men först måste vi förstå hur den optimala utvecklingen ser ut, säger han. 

Förutom den pågående studien av de svenska barnen planeras fler studier i andra delar av världen. Dessa kan visa om barnens utveckling är densamma överallt eller om det finns skillnader som kan bero av miljöfaktorer eller genetiska olikheter. 

Drivs av utmaningar

Intresset för medicin väcktes sent hos Petter Brodin, som barn hade han siktet inställt på att bli hockeyproffs eller musiker. Han gillade skolan men tyckte sällan den var särskilt stimulerande.

– Mina föräldrar var knegare och det fanns inte på kartan att bli forskare. Men när en officer i lumpen talade om högre utbildning som något utmanande så väckte det något hos mig som alltid drivits av utmaningar, säger han.  

Han sökte till ett forskarförberedande läkarprogram som introducerade honom till olika vetenskapsområden. Ett möte med immunologen Klas Kärre blev avgörande. 

– Efter det var jag helt såld på ämnet. Immunologi är så oerhört komplext där miljoner olika celler kommunicerar med varandra och tillsammans skapar ett oerhört kraftfullt system som samtidigt är perfekt balanserat. 

Under pandemin har han både delat med sig av sina kunskaper i media och bidragit till forskningen kring Covid-19. Han koordinerar ett internationellt konsortium som samlar in data kring fall där personer under 50 år utan underliggande sjukdomar drabbats hårt av sjukdomen. 

– Där knyter jag kontakter som kommer att bidra till vår forskning om immunsystemets utveckling. Pandemin har på flera sätt varit en katalysator för nya internationella samarbeten och även visat hur vi forskare kan fokusera när det krävs. 

Text Magnus Trogen Pahlén
Bild Andreas Lundberg, Lakshmikanth Tadepally, Marcus Marcetic