14 juni 2024

LiU-forskare är bland de första i världen att odla mänsklig näsvävnad från stamceller. I den studerar de hur olika virus infekterar luftvägarna. Modellen använder de nu för att undersöka hur en särskild sorts antikroppar, IgA-antikroppar, transporteras genom näsepitelet och hur de kan skydda oss mot infektion.

Cellodlingsflaska under ett mikroskop i labb.
Det är först de senaste åren som forskare har kunnat börja odla näs-stamceller. LiU-forskarna är bland de första i världen att göra detta.Thor Balkhed
En forskargrupp vid Institutionen för biomedicinska och kliniska vetenskaper på LiU är en av få i Europa som kan odla stamceller från näsan och få dem att bilda de olika lagren av celler, som kallas epitel. Proceduren för att samla stamceller från näsan är enkel och smärtfri. För att samla näs-stamceller använder forskarna sköljvätska och en svabbpinne som förs in i näsborren.

 

Odlar komplett näsepitel

I laboratoriet odlas stamcellerna som så kallade näsorganoider. Dessa kan sedan användas för att göra mänskligt näsepitel som har alla de olika specialiserade celltyper som finns i en mänsklig näsa. De organiserar sig i lager på lager. Resultatet blir ett komplett, 3-dimensionellt näsepitel. Ytterst växer små hår, cilier, på samma sätt som i en riktig näsa.

Porträtt av kvinna i labbrock.
Marie Hagbom, docent vid Linköpings universitet.Thor Balkhed

– Det är en unik modell att studera virus som infekterar luftvägarna, för den efterliknar människans näsepitel. Sådana här studier har man inte kunnat göra tidigare, utan det är de allra senaste åren som man har kunnat börja odla näs-stamceller, säger docent Marie Hagbom.

IgA-antikroppar första försvaret mot många virus

Oftast när vi tänker på skydd mot infektioner menar vi antikroppar av IgG-typ, som finns i blodet. Men det finns fler sorter. IgA-antikroppar finns på alla slemhinnor, exempelvis i näsan och tarmarna. Där ingår de i kroppens första skydd mot virus och bakterier. Om skadliga mikroorganismer lyckas tränga sig förbi detta försvar och sprider sig via blodet kan IgG-antikroppar ta över försvaret.

Utforskar kroppens skydd mot virus

IgA-antikropparna kommer till slemhinnorna via blodet och transporteras genom lagren av celler i näsan. Men hur detta går till är relativt outforskat.

LiU-forskarna undersöker därför hur IgA-antikropparna passerar genom cellerna i näsans slemhinna och hur de skyddar mot olika virus som orsakar luftvägsinfektioner, som mässling, sars-cov-2 och RS-virus. Här ska nu det mänskliga odlade näsepitelet användas.

– Vi behöver förstå hur kroppens IgA-skydd fungerar. Hur sker transporten över näsepitelet? Hur väl korrelerar förekomsten av IgA-antikroppar i näsan med skydd mot virusinfektion? säger Marie Hagbom.

Kan avslöja skillnader mellan individer

Med andra metoder för att studera infektion behöver forskarna tillsätta olika ämnen, enzymer, för att få in viruset i cellerna. Det behövs inte i modellen av näsepitel som Marie Hagbom använder. Eftersom näsepitelet har de enzymer och funktioner som naturligt finns i näsan, räcker det att forskarna tillsätter virus för att en naturlig infektion ska uppstå. Försöken med sars-cov-2 görs i ett mikrobiologiskt säkerhetslaboratorium med skyddsnivå 3 (av fyra möjliga skyddsnivåer) på LiU, medan försök med mässling och RS-virus kan göras i labb med lägre skyddsnivå.

En stor fördel med metoden är att det är friska, normala mänskliga celler och att forskarna kan odla celler från många individer. Eftersom varje individ, och därmed varje näsorganoid, är genetisk unik så kan forskarna studera individuella skillnader.

Porträtt av man i labbrock.
Lennart Svensson, professor vid Linköpings universitet.Thor Balkhed

– Se bara nu under covid-19-pandemin – det är en jättestor skillnad på hur olika personer svarar på infektionen. Det är ett stort genombrott att vi kan studera hur olika individer reagerar på samma mikroorganism nu när vi kan ta stamceller från olika människor, säger Lennart Svensson, professor i virologi.


Kontakt

Mer läsning om liknande forskning

Senaste nytt från LiU

Alex Enrich Prast i Amazonas skogar.

Träden överraskar – tar bort metan från atmosfären

Att träd är bra för klimatet genom att de tar upp koldioxid ur atmosfären är väl känt. Men nu står det klart att träden har ytterligare en viktig roll.

En person sitter och ler.

LiU-alumner hjälper industrin att spara pengar och energi

Han lämnade ett högavlönat jobb i gas- och oljeindustrin i Indien för en masterutbildning i hållbarhet och energiteknik på LiU. Sajid Athikkay ångrar inte u-svängen. Nu driver han ett företag som hjälper industrier att spåra och spara energi.

En man i kostym håller en grön växt i handen.

LiU med i megastudie om klimatbeteende

Vilket är bästa sättet att få oss människor att bete oss mer klimatvänligt? Forskare vid Linköpings universitet och Karolinska institutet har bidragit till en världsomspännande studie för att ta reda på det.