Naturliga mördarceller – en viktig pusselbit i kampen mot leversjukdomar och levercancer

NK-celler, natural killer cells, dödar virus och cancerceller och är en viktig del i immunförsvaret. Men de kan också bidra till sjukdom. Niklas Björkström studerar den friska leverns NK-celler samt vilken roll de spelar vid olika leversjukdomar. Studier som kan användas för förbättrad behandling av leversjukdomar som levercancer, fett- och skrumplever.

Niklas Björkström

Docent i immunologi

Wallenberg Academy Fellow 2016

Lärosäte:
Karolinska Institutet

Forskningsområde:
Leverns naturliga mördarceller och vilken roll de spelar vid olika leversjukdomar

– Det är högst osannolikt att jag kommer att bota cancer men att vara med om att bidra med en beståndsdel är målet med det vi gör här, säger Niklas Björkström och sveper med blicken över labblokalerna i Karolinska Universitetssjukhuset Huddinge.

Niklas Björkström är en klinisk forskare, en forskande läkare. Han leder en forskargrupp vid Centrum för infektionsmedicin på Karolinska Institutet men arbetar även kliniskt som ST-läkare vid Karolinska Universitetssjukhuset inom klinisk mikrobiologi.

Även om hans forskning är grundforskning så är kopplingen till patienter och patientprover avgörande.

– Karolinska Universitetssjukhuset Huddinge har en profil mot leversjukdomar. Närheten till klinikerna och material från patienterna som biopsier är väldigt viktig. Det finns också en stor kompetens och ett intresse bland hepatologer, kirurger och andra kliniker inom området. Det är orsaken till att vi och andra forskargrupper från Karolinska Institutet finns här.

Permanent bosatta

Som Wallenberg Academy Fellow ska Niklas Björkström studera hur permanenta NK-celler i levern utvecklas, hur de styrs, regleras, och vad de har för funktion både när de fungerar som de ska och försvarar kroppen mot virusattacker och cancerceller men också när något går fel och de istället bidrar till att sjukdom utvecklas.

NK-celler är en typ av lymfocyter, en sorts vita blodkroppar som deltar i immunförsvaret. Kunskapen om NK-cellerna är relativt ny och har sina rötter i forskning vid KI. Cellerna upptäcktes i mitten av 70-talet av Rolf Kiessling, Eva Klein och Hans Wigzell.

Länge trodde man att NK-cellerna recirkulerade genom att gå in i vävnad och sedan ut i blodet igen. Men de senaste åren har forskare kommit på att det inte riktigt är så.

– De flesta verkar vara permanent bosatta i olika organ medan några cirkulerar. Dessutom skiljer de sig från organ till organ beroende på organens olika funktion och förutsättningar.

”Anslaget ger mig möjligheten att tänka stort och långsiktigt. Att våga starta större projekt och fundera på nya ingångsvinklar"

Reagerar på stress

I levern renas allt blod från tarmen innan det går ut i blodcirkulationen vilket också ger speciella förutsättningar för immunsystemet.

Hepatocyten är den vanligast förekommande levercellen. I en artikel i Nature i fjol kunde forskare visa att det finns 9 sorters hepatocyter som utför olika uppgifter beroende på var de sitter i reningskedjan från det att blodet kommer från tarmen till det lämnar levern.

– Förmodligen är det en liknande ordning för var vissa typer av immunceller, som exempelvis NK-celler, ska finnas för att utföra en viss funktion men det är svårt att ta reda på detta. Genom avancerad mikroskopi försöker vi särskilja de olika NK-cellerna, se var de sitter och vilken specialitet de har och om de dödar olika typer av celler. Men vi vill också förstå hur de fungerar vid olika leversjukdomar. Bidrar de till uppkomst av sjukdom, till att den fortskrider eller skyddar de?

Han förklarar att NK-celler reagerar på olika typer av cellulär stress. Som exempelvis virusinfektioner, celler som transformeras till cancerceller eller mekanisk stress som vid metabolasjukdomar som högt blodtryck, diabetes och fetma.

– Stressade celler signalerar stressen med proteiner på cellytan. NK-cellerna känner av det och dödar cellerna. Det är ju bra om det är cancerceller eller virus men i musmodeller har man visat att det verkar som att de genom att reagera på stress från hepatocyter som lagrar fett, också kan sätta igång en inflammation i levern som kan leda till skrumplever och på sikt till levercancer. Vi vill förstå den processen och se om det är så även i människa.

Hindra skrumplever och cancer

Den vanligaste leversjukdomen kallas NASH och är kopplad till utveckling av fettlever orsakad av det metabolasyndromet. Omkring 30–35 procent av alla amerikaner och 15–20 procent av alla svenskar beräknas ha utvecklat fettlever, till största del orsakad av övervikt.

– Det är inte så farligt i sig men en del av dem utvecklar inflammation i levern och får NASH som i sin tur leder till skrumplever eller levercancer. Detta är i dag den vanligaste orsaken till levertransplantation eftersom det inte går att behandla sjukdomen.

Att utveckla skrumplever tar tid, 20–30 år, och går att stoppa med kraftig viktminskning, men de flesta klarar inte av att gå ner så mycket i vikt som krävs.

Niklas Björkström tror att ett sätt att behandla fettlever kan vara att gå in och blockera NK-cellen så att den inte svarar på stressen från levercellerna som lagrar fettet.

– Problemet är att hitta rätt signaler att blockera. Men det finns också andra vägar att pröva för att neutralisera svaret.

En annan del i Niklas Björkström forskning är studier av gallgångarna i levern.

– De flesta tänker på levern som ett organ, men det är egentligen två system som samexisterar. Gallträdet går ihop i gallgången och ut i tarmen. Vi vill utveckla metoder för att komma åt att studera gallträdet som är helt outforskat från ett immunologiskt perspektiv. Vi vill kartlägga och försöka se vilka immunceller som är bosatta där. Det är delvis en ny biologi som vi försöker förstå.

Många gallgångssjukdomar finns det ingen behandling för. Målet med forskningen är att avgöra hur sjukdomarna utvecklas, kunskap som kan leda till framtida behandlingar.

Text Carina Dahlberg
Bild Magnus Bergström