När vi ska beskriva vårt immunsystem så är det lätt att ta till förenklingar. I verkligheten är det ett komplext system där olika immunceller samverkar på ett mycket sofistikerat sätt. 

I grunden består det av två olika delar: en medfödd del och en adaptiv del. Den adaptiva delen kan minnas de virus och andra smittämnen vi har stött på i vår omgivning. T-lymfocyter, eller T-celler, är en typ av vit blodkropp som är en viktig del av det adaptiva immunsystemet.

T-cellerna kan utföra flera olika uppgifter i kampen mot en inkräktare. Traditionellt har forskningen delat in T-cellerna i olika undergrupper som strikt motsvarar en eller en kombination av deras funktioner. Carmen Gerlach menar dock att uppdelningen i grupper är en för stark förenkling som leder forskningen fel. 

– Vår biologi är mycket mer komplex. Mångfalden bland våra T-celler är mycket större än vi tidigare har trott och därför är det missvisande att dela in dem i förutbestämda grupper eller fack som bara tar hänsyn till delar av en T-cells funktion, säger Carmen Gerlach, senior forskare vid Karolinska Institutet. 

Olika egenskaper

I stället borde vi se T-cellerna mer som individer med olika egenskaper. Synsättet går att likna med hur vi ser på våra mänskliga egenskaper. Alla bär vi med oss olika kunskaper och erfarenheter som kan stärka oss att lösa olika uppgifter. På samma sätt bär de individuella T-cellerna egenskaper som gör dem mer eller mindre bra på vissa uppgifter. 

T-cellernas egenskaper kan dessutom förändras under cellernas livslängd, och påverka förmågan att utföra en viss uppgift. 

– Nu lämnar vi boxarna och utvecklar ett nytt ramverk som ska kunna visa och förklara hur de olika T-cellerna får sina egenskaper, säger hon.

Ramverket gör det möjligt att följa hur T-celler utvecklas parallellt i olika riktningar snarare än att dela in dem i fasta grupper. Hennes forskargrupp har redan kartlagt flera utvecklingslinjer, där en av dem resulterar i T-celler som är bättre än andra på att döda infekterade celler eller inkräktare.

Min drivkraft är att ständigt öka kunskapen om hur vår biologi fungerar. Bland det värsta jag vet är känslan av att vi inte gör så bra som vi kan eftersom det saknas kunskap.

Fördelarna med en djupare kunskap om hur cellerna utvecklas är flera: bättre vacciner, nya behandlingar mot autoimmuna sjukdomar och även effektivare cancerterapier.

Bättre vaccin och cancerterapier

Efter covid-19-pandemin fick de nya mRNA-vaccinerna ett brett genomslag. Dessa aktiverar T-cellerna snabbare och mer effektivt. Med mer kunskap om hur T-cellernas utvecklas kan morgondagens vaccin bli ännu bättre på att trigga rätt sorts T-celler, menar Carmen Gerlach.

– När vi vet vilka sorters T-celler som fungerar bäst och hur de utvecklas så blir det möjligt att designa bättre fungerande vacciner men även mer effektiva immunterapier mot cancer, säger hon. 

Men de nya metoderna de utvecklar får inte bli för komplicerade eller dyra att använda. Den mest effektiva vägen är att använda single-cell-sekvensering. Men det är en dyr teknik som kräver stor kunskap för att använda. För Carmen Gerlach har tekniken flödescytometri blivit nyckeln – en teknik som uppfanns redan på 1960-talet. 

– När jag började med flödescytometri så var det en revolution att vi kunde titta på fyra proteiner. Nu har tekniken förbättrats mycket och vi kan mäta upp mot 40 proteiner per cell. 

Tekniken gör det möjligt att analysera enskilda celler i extremt hög hastighet med hjälp av fluorescerande antikroppar. Den har fått bred användning inom allt från cancerdiagnostik till stamcellsforskning och utveckling av nya läkemedel. 

Har stött på motstånd

Men det är inte enkelt att introducera ett helt nytt sätt att kartlägga mångfalden av en celltyp som forskare arbetat med i årtionden. När hon presenterat sina idéer på forskningskonferenser har hon ibland mött på motstånd. 

– Vissa har protesterat mot vår modell och sagt att vi drar för långtgående slutsatser. Men när vi förklarat den i detalj så har de flesta ändrat sig och ser fördelar med vårt synsätt. 

Nästa steg är att använda ramverket för att förstå vilka sorters T-celler som fungerar bäst i behandlingen av en individuell patient. För att ta det steget behövs forskare med en mer klinisk inriktning. 

Förutom sin position vid Karolinska Institutet har hon även en roll vid det tyska Leibniz Institute for Immunotherapy. Det ger henne tillgång till kunskap som förbättrar möjligheten att utveckla kartläggningen av T-cellerna.

Carmen Gerlach betonar hur viktigt det är med samarbete mellan forskare för att kunna ta nya steg. Hon liknar forskarsamhället med en stor grupp människor som tillsammans försöker lösa ett stort sudoku. Var och en bidrar med en siffra som gör det möjligt att ta nästa logiska steg mot lösningen. 

Text Magnus Trogen Pahlén
Bild Magnus Bergström