Forskere fra Aarhus Universitet har fundet en vigtig brik i puslespillet til at forstå, hvordan vores medfødte immunforsvar reagerer mod virusinfektioner og genkender fremmed DNA fra eksempelvis kræftceller. Opdagelsen kan vise sig at få stor betydning for fremtidens immunbehandling af kræft og autoimmune sygdomme.

21.02.2017 | Helle Horskjær Hansen

Undersøgelsen fokuserer på det innate immunsystem. Denne del af immunforsvaret er medfødt og er det første, der aktiveres, når vi bliver angrebet af en infektion. Den anden del af immunsystemet – det adaptive – aktiveres først senere og er også det system, som kan påvirkes af vacciner.

Vores immunforsvars vigtigste funktioner er at overvåge kroppen for faresignaler. Et klassisk faresignal er DNA fra mikroorganismer eller døende celler, f.eks. kræftceller. Når DNA ophobes inde i cellers cytoplasma (cytoplasma består af hele celleindholdet på nær cellekernen) reagerer de blandt andet ved at lave interferon, en type signalstoffer, der alarmerer immunceller om at der er fare på færde. Hidtil har forskerne haft svært ved præcis at forklare i detaljer hvordan dette sker. Nu er ny dansk forskning kommet et vigtigt skridt nærmere.

”Vi har opdaget, at et protein kaldet IFI16, som de fleste af vores immunceller bærer, er af helt afgørende betydning for cellernes forsvar mod mikroorganismer eller døende celles frigivelse af DNA” forklarer en af forskerne bag undersøgelsen, lektor, Martin Roelsgaard Jakobsen fra Institut for Biomedicin, Aarhus Universitet om resultaterne, der netop er offentliggjort i Nature Communications.

Viden om, hvordan IFI16 virker i immunceller og hjælper til med at sætte et immunrespons i gang, kan på sigt have et stor potentiale i forskellige typer af immunterapi, der bruges i behandling af kræftpatienter.

Undersøgte affaldsceller

Det medfødte immunsystem består af mange forskellige håndtag, der kan drejes på for at bekæmpe infektioner og sætte dannelse af type I interferon i gang. Et af de håndtag kaldes STING, som er et protein der bliver aktiveret, når immunceller opdager, at der er DNA dele uden for cellekernen.

”STING funktion og graden af hvor aktiv den er, spiller en væsentlig rolle for, hvor godt kroppen bekæmper tilstande, når den bliver udsat for noget der er fremmed/unormalt som infektioner og kræft,” fortæller Martin Roelsgaard Jakobsen.

I det nye studie valgte forskerne at undersøge funktionen af STING i kroppens ’affaldsceller’, de såkaldte makrofager, som ofte optager DNA fra døende celler. De klippede forskellige gener ud fra makrofagernes arvemateriale, og undersøgte dernæst om STING-håndtaget stadig virkede. Her viste det sig, at når genet, der koder for proteinet IFI16 var klippet ud, stoppende cellerne med at lave et immunrespons og danne interferon, når de blev stimuleret med DNA.

”Ved at bruge forskellige molekylærbiologiske metoder, kunne vi påvise, at vores immunceller kun skal bruge en meget lille del af IFI16 proteinet for, at STING-håndtaget fungerer,” siger Martin Roelsgaard Jakobsen.

Forskerne er nu i gang med at bruge den ny viden til at udvikle måder, hvorpå de kan dreje STING-håndtaget i forskellige retninger – enten op eller ned i aktivitet – ved hjælp af syntetiske molekyler.

”Vi håber, at vi inden for de næste fem til syv år har udviklet en ny type behandlingsform mod f.eks. kræft, hvor vi går direkte ind og aktiverer det medfødte immunforsvar i kræftknuden ved at bruge molekyler som rammer og aktiverer STING og IFI16," fortæller Martin Roelsgaard Jakobsen.

Bag om forskningsresultatet

Studietype: Grundforskning

Samarbejdspartnere: Ulm Medical Centre, Tyskland og University Medical Centre, Utrecht, Holland. Projektgruppen er ved at planlægge et kommercielt samarbejde med virksomhederne NOME og ScaleUp Denmark programmerne (nome.nu og scale-updenmark.com).

Ekstern finansiering: Lundbeckfonden, Det Frie Forskningsråd, Frode V. Nyegaard og Hustrus Fond

Læs den videnskabelige artikel: IFI16 is required for DNA sensing in human macrophages by promoting production and function of cGAMP”

Kontakt:

Lektor, ph.d. Martin Roelsgaard Jakobsen
Aarhus Universitet, Institut for Biomedicin
Tlf.: 87 16 78 46/26 15 33 69
mrj@biomed.au.dk