Parasitter lusker sig ind i hjernen – og giver videnskaben gode ideer

Et forskerhold fra Københavns Universitet har som de første vist, at malariaparasitter ved hjælp af en snedig manøvre er i stand til at krydse menneskets blod-hjerne-barriere. Opdagelsen kan også komme til at spille en rolle for udvikling af nye behandlinger mod hjernesygdomme.

Hvis man ønsker at skaffe sig adgang til et velbevogtet sted, hvor man ellers ikke kan komme ind, kan et forfalsket ID muligvis få døren til at gå op.

Metoden er velkendt blandt tyveknægte, svindlere og andre berigelseskriminelle.
Men den kan også vise sig anvendelig, når det handler om noget så agtværdigt som forskeres forsøg på at fravriste biologien hemmeligheder for at kunne udvikle nye behandlinger mod alvorlige sygdomme. Eller forbedre eksisterende behandlinger.

Det viser en artikel, som en gruppe forskere fra Institut for Immunologi og Mikrobiologi på Københavns Universitet (KU) netop har publiceret i det videnskabelige tidsskrift Journal of Experimental Medicine.

Her afslører KU-forskerne ved hjælp af en særlig undersøgelsesteknik den strategi malariaparasitter benytter, når de angriber et menneskes hjerne.
Det har i sig selv nyhedens værdi, for det er aldrig vist før – og det er desuden et stort gennembrud i forståelsen af hjernemalaria.

Men hertil kommer så, at man ved at lære af malariaparasitternes strategi – og ved at bruge denne viden til fremstilling af en slags forfalsket ID – muligvis kan udvikle nye former for medicinsk behandling af hjernesygdomme.
Fx behandlinger, som retter sig mod visse typer hjernekræft.

Et mysterium

Hvordan malariaparasitter bærer sig ad med at angribe et menneskes hjerne – hvor de kan forårsage store neurologiske skader og i nogle tilfælde er årsag til, at patienten dør – er et spørgsmål, videnskaben har bakset med i mange år.
For det underlige er, at parasitterne slet ikke burde kunne komme ind i hjernen:

Når et menneske via et myggestik smittes med malaria, lever parasitterne nemlig i personens blodbane, hvor de tager ophold i røde blodceller. Og de røde blodceller kan ikke krydse hjernens bevogtning, blod-hjerne-barrieren.

Barrieren udgøres af et tæt netværk af celler, som effektivt vogter adgangsvejen til selve hjernen og fører minutiøs kontrol med hvilke biokemiske substanser, der slippes ind.

På den måde holdes skadelige stoffer og sygdomsfremkaldende mikroorganismer ude af selve hjernen og hjernevævet – mens fx hvide blodceller, der spiller en central rolle for vores immunforsvar, i nogle tilfælde får lov at passere.

”Fordi de røde blodceller ikke kan passere blod-hjerne-barrieren har man ment, at malariaparasitter ikke kunne komme ind i vores hjernevæv. Nu kan vi så påvise, at parasitten formår at efterligne den mekanisme, som immunforsvarets hvide blodceller benytter til at krydse barrieren. Og nu ved vi, at det er med til at forklare sygdomsmekanismen bag hjernemalaria”, siger professor Anja Ramsted Jensen.
Sammen med adjunkt Yvonne Adams har hun stået i spidsen for det videnskabelige studie, der er støttet af Lundbeckfonden.

For at afsløre malariaparasitternes snedige manøvre, benyttede KU-forskerne en 3D-model baseret på hjerneceller, som de havde dyrket i laboratoriet.

Andre forskere har tidligere brugt denne model – som i virkeligheden er en ’kugle’ af celler anbragt i en opløsning – til at undersøge, om bestemte lægemidler kan krydse blod-hjerne-barrieren.
KU-forskerne er imidlertid de første til at bruge den knappenålshovedstore 3D-model til at efterligne og teste barrierens standhaftighed, når det handler om at holde en infektion ude.

 

En lille medicinlastbil?

Da Anja Ramsted Jensen og Yvonne Adams sammen med deres medarbejdere havde gennemført en række forsøg med 3D-modellen, kunne de konstatere, at nogle – men ikke alle – malariaparasitter er i stand til at lave særlige proteiner.

Og det er ved hjælp af disse proteiner, parasitterne kan efterligne de hvide blodlegemer – og på den måde komme gennem blod-hjerne-barrieren.

Spørgsmålet er, om man ved at efterligne disse proteiners funktion kan skabe en slags små ’lastbiler’, der kan bevæge sig gennem blod-hjerne-barrieren – og fx bringe medicinske stoffer ind i hjernen?

”Det kan man slet ikke udelukke”, siger Andreas Kjær, professor på KU og overlæge på Rigshospitalet, der beskæftiger sig med nuklearmedicin og molekylær billeddannelse.

Andreas Kjær leder en forskergruppe på Rigshospitalet og KU, som med en bevilling på 40 mio. kr. fra Lundbeckfonden arbejder med at udvikle helt nye former for behandling af glioblastom.

Glioblastom er en ondartet form for hjernekræft, som ingen af de behandlinger, lægerne i dag har til rådighed, kan få bugt med, fordi det ikke er muligt at fjerne alle cancercellerne ved operation.

Andreas Kjær og hans kolleger prøver derfor at konstruere selvlysende sporstoffer, som binder sig til kræftcellerne – og derved gør det muligt for neurokirurgen at se, om alle de syge celler bliver fjernet ved operationen.

En anden måde at bruge sporstofferne på, er at hægte et radioaktivt stof på dem.
På den måde vil forskerne – som er i gang med at udvikle denne teknik – skabe en form for radioaktive ’præcisionsmissiler’, der skal gå efter at ødelægge glioblastomcellerne via målrettet strålebehandling.

”Både når det gælder at teste sporstoffers mulighed for at krydse blod-hjerne-barrieren – og når det på sigt handler om at få andre former for medicin mod hjernesygdomme gennem barrieren – kan det være meget interessant at lære af malariaparasitterne. Og i vores gruppe er vi i samarbejde med Anja Ramsted Jensen og Yvonne Adams nu begyndt at teste stoffer med den 3D-cellemodel, de bruger”, siger Andreas Kjær.