Ny avhandling ger djupare förståelse för fostrets immunceller

Vad handlar din avhandling om?

Arbetet med avhandlingen har fokuserat på medfödda lymfoida celler (ILC) i mänskliga vävnader. ILC är viktiga komponenter i det medfödda immunsystemet och består av flera subpopulationer, inklusive, men inte begränsat till, naturliga mördarceller (NK) och grupp 3 ILC (ILC3). Dessa två populationer är de första immuncellerna av lymfoid ursprung som uppkommer under fosterutvecklingen, där de finns redan efter första halvan av första trimestern. Tillsammans med andra immunceller i fostret hjälper de sannolikt till att hantera främmande proteiner och celler, bidrar till vävnadsutvecklingen och lägger grunden för immunförsvaret efter födseln. Det är dock svårt att få tillgång till mänsklig fostervävnad, och därför är NK-celler och ILC3 fortfarande i stort sett outforskade i människans tidiga utveckling. 

För att bättre förstå deras utveckling och potentiella vävnadsspecifika funktioner, undersökte vi NK-cellernas och ILC3:s karaktär i mänskliga fostervävnader. I och med covidpandemin fick vi dessutom möjlighet att studera NK-celler hos patienter med covid-19-infektion jämfört med patienter med influensainfektion.

Vilka är de viktigaste resultaten?

Vi visade att NK-celler och ILC3 har en distinkt distribution och genuttrycksprofil i olika vävnader hos foster. Denna skillnad kan bero på lokal vävnadsutveckling, eftersom vi också identifierade en potentiell progenitorcell som är unik för fostrets tarm. Vi har också för första gången kunnat identifiera immuna celler i fostret som kommer från samma källa – så kallade klonala celler - med hjälp av mitokondriella mutationer som naturliga streckkoder. Detta gjorde det möjligt för oss att identifiera klonala populationer som spänner över både celltyper och fostervävnader, även om vissa kloner hade en förskjutning mot specifika vävnader, vilket ytterligare indikerar att det kan finnas en viss vävnadsbaserad utveckling. 

I samband med luftvägsinfektion hos vuxna fann vi att NK-cell- och T-cell-rekrytering till lungan under virusinfektion sannolikt delar liknande mekanismer i både COVID-19 och influensainfektion.

Hur kan den här kunskapen komma människor till nytta?

En djupare förståelse av fostrets immunceller - deras fenotyp, funktion, fördelning och hur de utvecklas i fostrets vävnader - kan vara avgörande för framtida diagnostik och till och med interventioner i livmodern. Att identifiera och åtgärda oegentligheter i immunförsvaret innan de får fäste kan leda till livslånga korrigeringar, vilket avsevärt förbättrar hälsan och livskvaliteten.

Dessutom kan våra resultat från studier av patienter med covid-19 och influensainfektioner bidra till att utveckla behandlingar som modulerar rekryteringen av NK-celler och T-celler till infekterade luftvägar, för att potentiellt förbättra immunsvaret.

Vilka mål har du för framtiden?

Det har varit fascinerande att få gå min utbildning och doktorandtid parallellt med framväxten av encellssekvensering. Jag är mycket nyfiken på att följa den fortsatt snabba utvecklingen av detta verktyg och andra tekniker, och att se vilka frågor inom biologin vi kommer att kunna ta itu med i framtiden. Detta i kombination med en ökad förståelse för vävnadsimmunologi och insamling av parade mänskliga vävnader kan leda till insiktsfull och betydelsefull forskning. När det gäller min egen resa, ser jag fram emot att hitta möjligheter där jag kan använda mina kunskaper och fortsätta utvecklas vidare. 

Disputation

Fredag, 4 april, kl. 09:30, 9Q Månen, Alfred Nobels allé 8, Flemingsberg.

Avhandling

Features of innate lymphoid cells in human fetal tissues and adult respiratory infection