Olet itsesi pahin vihollinen

Oma immuunijärjestelmä voi tappaa, sillä se aiheuttaa esimerkiksi diabeteksen ja MS-taudin. Vasta nyt tutkijat ovat valmiita vastaiskuun: uusi hoito pelastaa hengen aloittamalla sodan kehossa.

Oma immuunijärjestelmä voi tappaa, sillä se aiheuttaa esimerkiksi diabeteksen ja MS-taudin. Vasta nyt tutkijat ovat valmiita vastaiskuun: uusi hoito pelastaa hengen aloittamalla sodan kehossa.

Shutterstock

Vasta 16-vuotias Thu-Thao V alkoi kärsiä jatkuvasti kovista kivuista, niveltulehduksista ja eri puolille kehoa ilmestyneestä ihottumasta. Hengitysvaikeuksien vuoksi hän nukkui huonosti, ja vaivat estivät häntä harrastamasta liikuntaa.

Tyttö kävi epätoivon vallassa useiden lääkäreiden vastaanotolla. Lopulta baijerilaisen yliopistosairaalan poliklinikalla selvisi, että terveysongelmat aiheutti hänen oma immuunijärjestelmänsä.

Diagnoosiksi vahvistettiin autoimmuunisairauksiin kuuluva SLE eli systeeminen lupus erythematosus, josta käytetään myös nimitystä punahukka. Se on arvoituksellinen tauti, jossa immuunisolut hyökkäävät kehon eri kudosten kimppuun. Tyttö ei voinut vaikuttaa siihen, mitä oireita kulloinkin esiintyi, eikä edes aavistaa, että hän oli joutunut hengenvaaraan.

Eksem

Systeeminen lupus erythematosus on autoimmuunisairaus, jonka oireisiin kuuluvat ihottuma, nivelkivut, väsymys ja joskus sisäelinten toimintahäiriöt.

© Dr P. Marazzi/SPL

Thu-Thao V sai neljän vuoden ajan kaikkia mahdollisia hoitoja, mutta SLE:tä ei saatu kuriin. Siksi hän vastasi myöntävästi, kun häneltä kysyttiin vuonna 2021 poliklinikalla, suostuisiko hän koekaniiniksi. Hänelle tarjottiin uutta, vielä kokeellista hoitoa.

Hoidon tavoitteena oli aiheuttaa immuunijärjestelmässä sisällissota. Ohjelmoimalla osa immuunisoluista hyökkäämään toisten immuunisolujen kimppuun pyrittiin vaimentamaan väärin kohdistuvia puolustusreaktioita tuolloin 20-vuotiaan naisen kehossa.

Mullistava menetelmä, johon palataan tuonnempana, on osoittanut muiden uusien hoitomuotojen kanssa, että taistelussa autoimmuunisairauksia vastaan on tultu ratkaisuvaiheeseen. Jos päästään hyviin tuloksiin, voidaan puhua läpimurrosta sellaisten tautien kuin ykköstyypin diabeteksen, nivelreuman, psoriasiksen ja MS-taudin parantamisessa.

Immuunijärjestelmä on kehon armeija

Ympärillämme on triljoonia bakteereja, viruksia, ameboja ja mikroskooppisia sieniä. Niitä on myös päällämme ja sisällämme: iholla, suussa, suolistossa ja keuhkoissa. Osa mikrobeista on harmittomia, osa voi olla jopa hengenvaarallisia.

Keho on siksi panostanut vastustuskykyyn, joka perustuu immuunijärjestelmään. Puolustus tukeutuu ennen kaikkea erilaisiin soluihin, jotka ovat kuin eri tehtäviin koulutettuja sotilaita. Vastustuskyky jakautuu kahteen osaan: luontaiseen eli synnynnäiseen ja adaptiiviseen eli hankittuun.

100 miljoonan ihmisen on arvioitu sairastavan psoriasista. WHO

Ensimmäinen osa on valmis taistelemaan kehoon tunkeutuvia mikrobeja vastaan heti syntymän jälkeen, ja jotkin siihen kuuluvat solut kykenevät erottamaan omat solut vieraista ja reagoimaan tunnistaessaan haittamikrobin.

Tähän immuunijärjestelmän puoleen sisältyvät myös kehon ympäristöstä erottavat esteet, kuten iho ja limakalvot, sekä kemialliset aseet, kuten kyynelnesteen ja syljen entsyymit.

Hankittu vastustuskyky sen sijaan kehittyy sitä mukaa kuin keho kohtaa erilaisia uhkatekijöitä.

Forkølelse
© Shutterstock & Malene Vinther

Kehon sotilailla on hyvä sotasuunnitelma

Hankittu vastustuskyky perustuu solujoukkoihin, joiden liikekannallepano onnistuu nopeasti. Erikoisyksiköt alkavat vainota vastustajia ja vahvistavat kehon puolustusta vastaisen varalle.

Tähän vastustuskyvyn osaan kuuluvat immuunisolut toimivat tehokkaasti ja täsmällisesti. Niitä on kehossa suunnattomasti melkoisena sekamelskana, ja kaikilla niillä on pinnassaan aivan omanlaisensa reseptorit.

Kun tällainen solu kohtaa vieraan mikrobin, jonka proteiinit sopivat sen reseptoreihin kuin avain lukkoon, se aktivoituu ja alkaa jakautua. Tuloksena on immuunisolujoukko, jolla on kyky tunnistaa kyseinen mikrobi.

T-solut hyökkäävät vihollista vastaan myrkyillä, joita se ei kestä. B-solut sen sijaan tuottavat vasta-aineita, jotka sitoutuvat mikrobin pintaan ja kutsuvat paikalle vahvistuksiksi muita immuunisoluja.

Kun taistelu on käyty, osa immuunisoluista muuttuu muistisoluiksi, jotka säilyvät vuosia ja varmistavat sen, että keho kykenee reagoimaan nopeasti, kun sama vihollinen ilmestyy uudestaan. Tämän ominaisuuden ansiosta voi kehittyä jopa pysyvä immuniteetti uusia tartuntoja vastaan.

Ikävä kyllä sinänsä hyvin toimiva puolustusjärjestelmä voi kuitenkin pettää ja kääntyä omaa elimistöä vastaan. Kun näin tapahtuu, asiat ovat todella hullusti – niin kuin Thu-Thao V:n tapauksessa.

Puolustus hyökkää

Thu-Thao V:n autoimmuunisairaudessa, SLE:ssä, B-solut tuottavat vasta-aineita, jotka suuntautuvat omien solujen tumassa sijaitsevia rakenteita, kuten dna:ta, vastaan.

Kun vasta-aineet sitoutuvat soluihin, muut immuunijärjestelmän osat kääntyvät niitä vastaan ja iskevät. Seurauksena on kiputiloja ja elimellisiä vaurioita ja tulehduksia esimerkiksi ihossa, sydämessä, munuaisissa, nivelissä ja aivoissa. Pahimmassa tapauksessa elimet eivät pysty enää toimimaan normaalisti.

Muutkin autoimmuunisairaudet ykköstyypin diabeteksesta ja nivelreumasta psoriasikseen ja MS-tautiin kehittyvät samantapaisesti. Tärkein erottava tekijä on se, että niissä vahingoittuvat eri kudokset.

9 miljoonan ihmisen arvioidaan sairastavan ykköstyypin diabetesta. WHO

Esimerkiksi ykköstyypin diabeteksessa tuhoutuvat haiman insuliinia tuottavat solut. Vaurioiden vuoksi ruoansulatusrauhasesta ei erity enää normaalisti hormonia, jonka tehtävänä on säädellä verensokeria ohjaamalla soluja ottamaan sokeria verestä. Syntyy tila, jossa soluilta puuttuu sokeria ja vereen jää liikaa sokeria. Pitkällä aikavälillä hermosto, verisuonisto ja munuaiset vaurioituvat.

MS-taudissa sen sijaan hyökkäys kohdistuu hermosoluja ympäröivään myeliinivaippaan. Tavallisiin oireisiin kuuluvat esimerkiksi näkö- ja tuntohäiriöt ja lihasten jäykkyys ja voimattomuus. Taudinkuvaan vaikuttaa se, mihin keskushermoston osiin muutoksia syntyy.

Koska jokaisella autoimmuunisairaudella on omat haitalliset vasta-aineensa ja vauriokohtansa, on vaikea sanoa, johtuvatko ne pohjimmiltaan samasta syystä vai alkavatko ne eri tavalla.

Autoimmuunitulehdusten alkuperä on yhä hämärän peitossa, mutta siitä on esitetty useita oletuksia.

Ryger
© Shutterstock & Malene Vinther

Kolme vihollista murtaa puolustuksen

Autoimmuunisairauksien perimmäistä syytä selvitetään yhä. Epäilyksen alaisia ovat X-kromosomi, tupakointi ja infektio.

On saatu viitteitä autoimmuunisairauksien ja sellaisten ulkoisten tekijöiden kuin tupakoinnin, lääkkeiden, ultraviolettisäteilyn ja infektioiden välisestä yhteydestä. Vaikka mahdollisia laukaisijoita on esitetty, ei tiedetä tarkalleen, miten ne saavat immuunijärjestelmän kääntymään omaa kehoa vastaan.

Valtaosa tutkijoista on sitä mieltä, että autoimmuunisairauden puhkeamiseen vaikuttaa perinnöllinen alttius. Esimerkiksi ykköstyypin diabeteksen riski riippuu noin 50-prosenttisesti perimästä. Oletettavasti sairastumiseen tarvitaan taipumuksen lisäksi laukaisija, kuten virus.

Oletusta perinnöllisen alttiuden ratkaisevasta merkityksestä puoltaa sekin, että naisilla on noin kaksi kertaa niin suuri riski sairastua autoimmuunisairauteen kuin miehillä. Eron syyksi arvellaan X-kromosomien määrää.

Monet X-kromosomin geenit ohjaavat immuunijärjestelmän toiminnalle tärkeiden proteiinien tuotantoa. Yleensä miehellä on yksi X-kromosomi ja naisella kaksi X-kromosomia. Siten naisella on immuunijärjestelmän geeneistä kaksi sarjaa.

Solut sulkevat normaalisti toisen geenisarjan välttääkseen sen, että niitä proteiineja, joiden tuotantoa geenit ohjaavat, syntyy liikaa. Aina näin ei kuitenkaan tapahdu. Jopa 23 prosenttia X-kromosomin geeneistä voi jäädä toimimaan toisen aktiivisen version rinnalla.

Proteiinin liikatuotannolla voi olla vakavat seuraukset. Osa tutkijoista uskoo, että joissakin tapauksissa se johtaa immuunijärjestelmän yliaktiivisuuteen. Siten naisen immuunijärjestelmä provosoituu helpommin hyökkäämään omien kudosten kimppuun.

Biosiru hillitsee tulehdusta

Arviolta viidestä seitsemään prosenttia ihmisistä sairastaa jotain autoimmuunisairautta. Yleisimpiä tauteja ovat psoriasis, krooninen kilpirauhastulehdus Hashimoton tyreoidiitti, joka aiheuttaa muun muassa väsymystä, ruokahaluttomuutta ja hiustenlähtöä, haavainen paksusuolitulehdus, nivelreuma ja ykköstyypin diabetes.

Myös suhteellisen tavallista Crohnin tautia on pidetty autoimmuunisairautena, mutta nykyään monet asiantuntijat uskovat, että siinä immuunijärjestelmän hyökkäyksen kohteena ovat kehon omien solujen sijasta hyödylliset suolistobakteerit.

Yleisiin sairauksiin kaivataan tehokkaita hoitoja kipeästi. Monet potilaat kokevat saavansa vain vähän apua vaivoihinsa, ja siksi tutkitaan mahdollisuuksia kehittää parempia menetelmiä.

14 miljoonan ihmisen arvioidaan sairastavan nivelreumaa. WHO

Uusia ratkaisuja on niin sanottu biosiru, joka on hiirikokeissa toiminut toiveita herättävällä tavalla. Yhdysvaltalaiset tutkijat muokkasivat vuonna 2021 hiirien solujen perintöainesta niin, että ne havaitsivat ympäröivän kudoksen tulehtumisen. Reaktiona solut alkoivat erittää tulehdusta hillitseviä aineita.

Soluja kasvatettiin 3D-tulostimella rustomaisesta materiaalista valmistetulla sirulla, joka muistuttaa rakenteeltaan tiheää verkkoa. Siru asetettiin nivelreumaa sairastavien hiirien ihon alle.

Biochip

Yhdysvaltalaiset tutkijat ovat luoneet niin sanotun biosirun, jossa olevat solut pystyvät hillitsemään immuunijärjestelmän hyökkäyksiä omia kudoksia vastaan.

© Yun-Rak Choi et al./Science Advances

Kun hiirien nivelet tulehtuivat, nähtiin, että biosiru aktivoitui: muuntogeeniset solut alkoivat hillitä tulehdusta.

Tutkimus paljasti lisäksi, että siru teki hiiristä selvästi terveempiä. Tutkijat toivovatkin, että heidän keksintönsä parantaa tulevaisuudessa nivelreumasta ja muista autoimmuunisairauksista kärsivien ihmisten elämänlaatua.

Muuntosolut antavat vastaiskun

Toista mullistavaa menetelmää on jo käytetty potilaan – 20-vuotiaan Thu-Thao V:n – hoidossa.

Lääkärit yrittivät aluksi saada SLE:n kuriin jo pitkään käytössä olleilla immuunijärjestelmään vaikuttavilla lääkkeillä. Niistä voi olla paljon apua, mutta joskus – niin kuin Thu-Thao V:n tapauksessa – potilas ei hyödy niistä käytännössä lainkaan. Syytä huonoon vasteeseen ei yleensä tiedetä.

Lisäksi lääkityksellä on usein runsaasti haittavaikutuksia. Kun immuunijärjestelmää vaimennetaan rajusti, vaara, että sairastuu vakavasti, kasvaa, ja esimerkiksi terveelle harmiton virusinfektio voi jopa tappaa.

Siksi baijerilaisen yliopistosairaalan lääkärit ehdottivat Thu-Thao V:lle CAR-T-soluhoitoa, vaikkei sitä ollut koskaan ennen annettu autoimmuunisairautta sairastavalle potilaalle. Menetelmää on käytetty jo jonkin aikaa tiettyjen syöpätyyppien hoitamiseen.

CAR-T-solut ovat potilaan immuunisoluja, joiden perintöainesta on muokattu niin, että ne tunnistavat paremmin ja tuhoavat tehokkaammin tietynlaisia soluja. Syöpää hoidettaessa CAR-T-solut hyökkäävät kasvainsolujen kimppuun. Thu-Thao V:n tapauksessa tähtäimessä oli osa hänen omista immuunisoluistaan.

B-solut ovat kurittomia autoimmuunisairauksissa. Uudessa hoitomenetelmässä toisenlaisten imusolujen, T-solujen, perintöainesta muokataan niin, että ne hyökkäävät B-solujen kimppuun.

Celleterapi
© Shutterstock & Malene Vinther

1. Sotilaat etsitään omista joukoista

Autoimmuunisairautta sairastavalta potilaalta otetusta verestä erotetaan T-soluja. Ne ovat imusoluja, jotka kykenevät tunnistamaan haitallisia soluja pinnalla sijaitsevien reseptoreiden avulla.

Celleterapi2
© Shutterstock & Malene Vinther

2. Sotilaat saavat tunnistusvälineen

Sitten luodaan keinotekoinen reseptori, joka tunnistaa sairauden aiheuttavat B-solut. Laboratoriossa valmistettu uuden reseptorin tuotantoa ohjaava geeni siirretään puhdistettuihin T-soluihin. Ne muodostavat reseptorin.

Celleterapi3
© Shutterstock & Malene Vinther

3. Hyökkäys alkaa

Muuntogeeniset T-solut, joita kutsutaan CAR-T-soluiksi, siirretään potilaaseen. Haitallisten B-solujen kohtaaminen aktivoi niiden keinotekoisen reseptorin ja saa ne erittämään B-soluja tuhoavia myrkkyjä.

Tavoite oli sama kuin immuunijärjestelmän toimintaa heikentävillä lääkkeillä: B-solujen nujertaminen. Kun lääkkeillä tavallaan ampua räiskitään ympäriinsä, CAR-T-soluilla osutaan vain B-soluihin.

B-solut tuottavat ne vasta-aineet, jotka saavat aikaan immuunijärjestelmän hyökkäyksen kudosten kimppuun. Niinpä hävittämällä Thu-Thao V:n B-solut pyrittiin siihen, että tilanne rauhoittuu.

Hoito osoitti tehonsa nopeasti. Thu-Thao V alkoi voida paremmin, ja jatkotutkimuksissa kävi ilmi, että haitalliset B-solut olivat hävinneet taistelun. Puolen vuoden kuluttua tehdyssä jälkitarkastuksessa voitiin todeta, ettei sairaus ollut uusiutunut.

Læger

Lääkärit Andreas Mackensen ja Georg Schett antoivat Thu-Thao V:lle CAR-T-soluhoitoa.

© Michael Rabenstein/Universitätsklinikum Erlangen

Saksalaislääkärit ovat alkaneet suunnitella laajempaa potilaskoetta. Samanlaisia hankkeita on vireillä muuallakin. Ainakin kaksi tutkimusryhmää selvittää CAR-T-soluhoidon tehoa autoimmuunisairauksia sairastavilla potilailla. Toisessa on kyse myasteniasta eli hermo-lihasliitoksen sairaudesta, joka aiheuttaa lihasten väsymistä ja heikkoutta. Toinen puolestaan koskee eräitä harvinaisia hermoston sairauksia.

Menetelmää yritetään myös kehittää eteenpäin. Tarkoituksena on saada aikaan täsmähoito, joka tuhoaa B-soluista vain haitalliset. Kun osa B-soluista säästyy, potilaan vastustuskyky säilyy parempana ja riski saada vakava infektio pienenee.

Thu-Thao V:n tapaus lisää varmasti kiinnostusta uutta menetelmää kohtaan. Hän on oireeton ja kivuton, ja hän voi terveytensä puolesta elää täyttä elämää. Nyt mikään ei estä häntä liikkumasta eikä nukkumasta normaalisti.