Det visar en studie på 26 patienter som gjorts av forskare vid Karolinska institutet i Solna.

– Tidigare har man inom forskningen fokuserat mycket på enskilda beståndsdelar, men immunsystemet är oerhört komplext med många specialiserade celltyper och vi tror att det är just samspelet mellan dessa celler som är viktigt. Sådana dynamiska processer har varit svåra att studera på grund av tekniska begränsningar men har nu möjliggjorts genom teknologiska genombrott.

Det säger Petter Brodin, läkare och forskare vid Science for life laboratory och institutionen för medicin vid Karolinska institutet i ett pressmeddelande. Han har lett den nya studien som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Cell Reports.

Allogen stamcellstransplantation

En av de mest väletablerade och effektiva immunologiska behandlingarna är allogen stamcellstransplantation vid leukemi. Behandlingen innebär att patientens egen sjuka benmärg ersätts av frisk benmärg från en donator.

Hos vissa patienter mognar dock inte det transplanterade immunsystemet på ett gynnsamt sätt, vilket kan leda till svåra infektioner, oönskade attacker på frisk vävnad eller återfall i leukemisjukdom.

För att kunna se vad som egentligen händer efter behandlingen har forskarna med hjälp av en rad avancerade analyser studerat immunsystemets mognadsprocess hos 26 leukemipatienter.

Patienterna följdes i ett år. Efter transplantationen användes den nya tekniken masscytometri för att studera immunsystemets olika celltyper och metoden Proseek för samtidig analys av proteinerna.

Analyserna kombinerades sedan med modern maskininlärningsteknik för dataanalys. Särskilt topologisk dataanalys, vilket tillät integrering av all data och globala analyser av hela immunsystemet i blod.

– Vid en global analys kan vi studera alla cellpopulationer samtidigt. Det gör att man mycket tydligare kan se mönster. Man får en större känslighet för att hitta skillnader mellan patienter, än om man bara tittar på en cellpopulation i taget. Patienten kan ha små förändringar i enskilda populationer men många samtidigt. Sådana skillnader har vi inte kunnat se tidigare, säger Petter Brodin.

Genom kombinationen av olika analystekniker kunde forskarna identifiera mönster som kunde kopplas till kliniska komplikationer hos patienterna.

Användbart vid andra sjukdomar

Tekniken går enligt forskarna även att använda vid andra sjukdomstillstånd som involverar immunsystemet. Exempelvis autoimmuna sjukdomar, allergier och infektioner.

Förhoppningen är att fler och större studier av immunsystemets dynamik och reglering ska ge nya ledtrådar som banar väg för nya terapier och mer individanpassad behandling.

– Denna studie kan betraktas som ett första exempel på hur omfattande analyser och avancerad dataanalys, ett koncept som vi kallar precisionsimmunologi, kan leda till ökad förståelse för immunsystemets funktion och dysfunktion och även göra effekten av andra immunologiska behandlingar mer förutsägbar framöver, säger Petter Brodin.