Cellernas samspel vid MS är nu kartlagt
Med avancerad metodik har forskare i Sverige kunnat avslöja på cellnivå hur inflammationshärdarna vid sjukdomen multipel skleros, MS, utvecklas. De nya resultaten presenteras i tidskriften Cell av forskare från Karolinska Institutet och Stockholms universitet.
Varje år får 600 personer i Sverige diagnosen multipel skleros, MS. Vid MS angriper kroppens immunceller de celler som bildar myelin, de så kallade oligodendrocyterna som tillhör gruppen gliaceller. Utan myelin kan inte signaler mellan nervceller nå fram lika snabbt som vanligt, vilket ger symtom som nedsatt känsel och brist på koordination. MS kännetecknas av inflammationshärdar i centrala nervsystemet.
– Vi ville förstå vilka celler som ingår i inflammationshärdarna och deras dynamik över tid, säger Petra Kukanja, en av studiens förstaförfattare och doktorand vid professor Gonçalo Castelo-Branco forskarsgrupp vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik, Karolinska Institutet.
Forskarna använde så kallad in situ-sekvensering, som utvecklades i professor Mats Nilsson forskarsgrupp vid Stockholm Universitet. Då analyseras celler som ingår i ett vävnadssnitt genom att avläsa vilka gener som är aktiva i en viss cell. Detta mönster avslöjar både hur olika cellslag ordnar sig i vävnaden och hur cellerna interagerar med varandra. För att studera hur härdarna utvecklas togs prover vid olika tidpunkter från möss som experimentellt getts MS-liknande symtom, och från MS-patienter.
– Vi analyserade 239 gener och såg att aktiva härdar byggdes upp centrifugalt i två dimensioner, med immunceller i mitten och olika slags gliaceller runtomkring, säger Christoffer Mattsson Langseth, också förstaförfattare och doktorand vid institutionen för biokemi och biofysik, Stockholms universitet i professor Mats Nilsson forskargrupp.
Det gick även att hos mössen se att härdarna först uppstod i ryggmärgen, för att sedan spridas i riktning mot hjärnan. I prover på ryggmärg från fyra avlidna MS-patienter analyserades 260 gener och även här sågs en liknande uppbyggnad av inflammationshärdarna.Forskare också hittade nya lesioner och nya understrukturer inom lesionerna.
Offer för immuncell-attack
Tidigare har oligodendrocyter främst setts som offer för immuncellernas attack.
– Att de är aktiva i inflammationshärdarna men också i hela hjärnan och ryggmärgen väcker frågan om de dämpar sjukdomen eller driver på den, säger Petra Kukanja.
I ett nästa steg vill forskarna med samma metodik analysera prover från fler MS-patienter, då sjukdomen är mycket heterogen. En fråga är också hur inflammationshärdarna ser ut när patienter fått olika slags behandling.
De båda forskarna lyfter gruppernas samarbete som har pågått sedan 2019 och där de har bidragit med respektive expertis – från Karolinska Institutet om cellbiologin bakom MS och från Stockholms universitet om in situ-sekvensering och bildanalys.
Studien finansieras initialt av The Strategic Research Area Neuroscience (StratNeuro), och under hela projektet av Vetenskapsrådet, Hjärnfonden, Cancerfonden, Göran Gustafssons stiftelse för naturvetenskap och medicin, Svenska Sällskapet för Medicinsk Forskning, Olav Thon Foundation, Ming Wai Lau Centre for Reparative Medicine, Chan Zuckerberg Initiative, Erling-Perssons Stiftelse, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, samt Europeiska unionen (European Research Council). Markus M. Hilscher och Mats Nilsson har ägt aktier i CartaNA AB, som ingår i 10x Genomics. Mats Nilsson är tidigare vetenskaplig rådgivare för 10xGenomics.
Publikation
”Cellular architecture of evolving neuroinflammatory lesions and multiple sclerosis pathology”, Petra Kukanja*, Christoffer M. Langseth*, Leslie A. Rubio Rodríguez-Kirby, Eneritz Agirre, Chao Zheng, Amitha Raman, Chika Yokota, Christophe Avenel, Katarina Tiklová, André O. Guerreiro-Cacais, Tomas Olsson, Markus M. Hilscher, Mats Nilsson, Gonçalo Castelo-Branco, Cell, online 20 mars 2024, Cell, doi: 10.1016/j.cell.2024.02.030