Immunterapi betyder behandling med antikroppar och är det snabbast växande fältet inom läkemedelsutveckling. Under de senaste åren har man med immunterapi mycket framgångsrikt lyckats behandla cancer och reumatism, och för flera andra sjukdomar ser resultaten från kliniska prövningar mycket lovande ut.

Antikroppar är unika då de kan anpassas att binda starkt till nästan vilket sjukdomsalstrande protein som helst. Det finns med andra ord stora möjligheter för nya antikroppsbaserade läkemedel.

För att behandla sjukdomar i hjärnan måste antikropparna först ta sig förbi den hindrande blod-hjärnbarriären.

Problemet med immunterapi för sjukdomar som drabbar hjärnan, är att hjärnan är skyddad av ett lager av tätt ihopsittande celler som kallas blod-hjärnbarriären. Blod-hjärnbarriären hindrar effektivt stora molekyler som till exempel antikroppar att passera från blodcirkulationen in till hjärnan. Immunterapi för exempelvis Alzheimers sjukdom och Parkinsons sjukdom som drabbar hjärnan samt för cancertumörer i hjärnan har därför varit svårt.

Specialdesignade antikroppar tar sig förbi blod-hjärnbarriären
Man har länge känt till att vissa stora proteiner aktivt transporteras över blod-hjärnbarriären. Bland dessa finns ett protein som heter transferrin, vars främsta uppgift är att binda upp järn i blodet och sedan transportera det till hjärnan. Forskargruppen bakom den nya studien har utnyttjat denna process och modifierat de antikroppar de vill transportera in till hjärnan med komponenter som binder till transferrinreceptorn. Receptorn kommer då, likt en trojansk häst, att transportera antikropparna in i hjärnan. För att göra denna process så effektiv som möjligt har det visat sig vara viktigt hur många modifieringar man tillför sin antikropp och var på antikroppen de placeras.

– Vi har placerat dem så att varje antikropp endast kan binda med en modifiering i taget trots att den är modifierad på två ställen. Vår design dubblerar således chansen att en antikropp binder till transferrinreceptorn jämfört med om man bara har en modifiering. Vi har lyckats öka mängden antikroppar i hjärnan nästan 100 gånger, vilket är den största förbättringen av upptag som hittills har påvisats, säger Greta Hultqvist, forskare vid institutionen för folkhälso- och vårdvetenskap vid Uppsala universitet.

Fler antikroppar når in i hjärnan
För att testa det nya formatet har forskarna använt det på en antikropp som binder till ett protein som är involverat i sjukdomsförloppet vid Alzheimers sjukdom. Utan modifieringen kunde de endast detektera mycket små mängder antikropp i hjärnan på en musmodell av Alzheimers sjukdom, medan de kunde detektera höga nivåer av den modifierade antikroppen i samma möss.

– I ett längre perspektiv är det sannolikt att det nya formatet kan användas för att effektivt behandla inte bara Alzheimers sjukdom, utan även andra sjukdomar som drabbar hjärnan, säger Dag Sehlin, forskare vid institutionen för folkhälso- och vårdvetenskap vid Uppsala universitet.

För mer information:
Greta Hultqvist, e-post: greta.hultqvist@pubcare.uu.se, tel: 070-225 35 22

Publikationen: Greta Hultqvist, Stina Syvänen, Xiaotian T Fang, Lars Lannfelt & Dag Sehlin (2016) Bivalent Brain Shuttle Increases Antibody Uptake by Monovalent Binding to the Transferrin Receptor, Theranostics

Läs mer

– Genom att undersöka korn från Kanarieöarna genetiskt kan vi förstå Kanarieöarnas tidiga historia bättre. Våra analyser ger stöd för att Kanarieöarna koloniserades av folkstammar från norra Marocko och trots att arkeologerna aldrig har funnit något förhistoriskt korn på Lanzarote, kan vi med stor säkerhet säga att korn har odlats i förhistorisk tid även där, precis som tidiga spanska källor berättar, säger Jenny Hagenblad, biträdande professor vid Linköpings universitet och en av forskarna bakom studien.

Kanarieöarna har en tradition av odling av spannmål som börjar långt före den spanska erövringen av öarna på 1400-talet. I förhistorisk tid var korn en huvudgröda på ön Gran Canaria. Det viktiga spannmålet lagrades i grottor som urbefolkningen grävt ut ur lavaberggrunden. Grottorna var ofta gömda och placerade högt upp på branta bergssidor för att skydda den värdefulla skörden.

Förhistoriskt korn. (Foto: Jacob Morales)

1 000 år gamla frön
– Dessa förvar erbjöd så goda lagringsförhållanden att man fortfarande, efter mer än 500 år, kan hitta intakta frön i vissa svårtillgängliga och väl dolda grottor, säger Jacob Morales vid universitetet i Las Palmas på Gran Canaria.

En del sådana frön, som studerades i den aktuella studien, visade sig vara närmare 1 000 år gamla, men så välbevarade att deras arvsmassa kunde analyseras genetiskt. Forskarna analyserade 100 olika genetiska varianter, dels för att få information om kornets egenskaper, dels för att undersöka hur likt kornet som odlades på Kanarieöarna i förhistorisk tid är det som odlas där i dag. Det förhistoriska kornet jämfördes också med över 100 sorter som odlas på olika platser på Kanarieöarna, i Nordafrika och runt Medelhavet i dag.

– Eftersom urbefolkningen till stor del har ersatts med folk från Spanien hade vi förväntat oss att kanske även kornet skulle ha ersatts. Men vi fann att det man odlar på Kanarieöarna i dag är precis samma korn som urbefolkningen tog med sig till öarna när de koloniserades tidigt under första årtusendet, säger Jenny Hagenblad.

Jenny Hagenblad och Matti Leino. (Foto: Linköpings universitet)

– Vi lärde oss också mycket om det korn som odlades i förhistorisk tid. De genetiska markörer vi använt visar på korn med högt näringsinnehåll där varje planta producerat ett stort antal frön. Kornet verkar ha varit väl anpassat till odlingsförhållandena på Kanarieöarna, något som antagligen även de spanska erövrarna märkte av, säger Matti Leino, docent vid Nordiska Museet och tidigare vid Linköpings universitet.

Fotnot: Fynden publiceras i den vetenskapliga tidskriften Journal of Archaeological Science. Forskningen har finansierats med stöd av Stiftelsen Olle Engkvist Byggmästare, Kungl. Vitterhetsakademien, spanska Ministerio de Economía y Competitividad och europeiska forskningsrådet, ERC.

Publikation:

Höga halter av luftföroreningar är ett vanligt förekommande problem i tunnlar för både väg och järnväg. Det är viktigt att minska emissionerna och exponeringen för människor på perronger och i fordon eftersom partiklarna utgör en hälsorisk.

– Vi har gjort denna studie för att förbättra kunskapen om skillnader mellan inandningsbara partiklar i väg- och järnvägsmiljöer. Vi har också studerat partiklarnas källor och kartlagt vilka möjligheter som finns för att åtgärda problem med höga partikelhalter, säger Mats Gustafsson, forskare på VTI.

Tågens skick av betydelse för utsläpp
Resultaten visar att miljön i den studerade järnvägstunneln präglas av relativt höga koncentrationstoppar av grova partiklar. Vissa tåg kan kopplas till emissioner av ultrafina partiklar. Partiklarna domineras innehållsmässigt av järn, med mindre bidrag av koppar, zink och andra metaller.

Genom att jämföra data med tågpassager och tågtyper konstaterades att huvuddelen av de höga partikelhalterna kan kopplas till äldre tåg av typen RC. Dessa är främst mekaniskt bromsade och bromsas även under längre tid och sträcka innan de stannar vid stationen. Halten elementärt kol i luften i järnvägsmiljön var oväntat hög, trots avsaknad av förbränningskällor. Detta bedömer forskarna

Jordbruksmark, i storlek som Tyskland och nästan dubbelt så bördig som världsgenomsnittet, försvinner fram till år 2030 om inget görs nu. Området beräknas stå för nästan fyra procent av den globala odlingen av livsmedel. Maten som produceras här skulle vara tillräckligt för att ge mer än 300 miljoner människor 2500 kalorier per dag i ett helt år.

– Den globala urbaniseringens konvertering av odlingsmark, och vad den innebär för vår förmåga att försörja oss med mat, har varit en bortglömd fråga, säger Stephan Barthel.

Megastäderna växer snabbt
Särskilt i Asien och i Afrika växer massiva megastäder upp i expressfart. Och år 2050 väntas hela 70 procent av världens befolkning bo i städer.

I Kina väntas storstäderna explodera i invånarantal och en miljard människor kommer att bo i kinesiska städer inom överskådlig framtid. Kina ensamt kommer att stå för fjärdedel av den totala globala förlusten av åkermark.

– Bördig åkermark tenderar att finnas i floddalar eller deltaområden som till exempel Yangtze-flodens delta nära Shanghai. Regionalt kan man inte alltid kompensera för produktionsförlusten och i förlängningen kan detta påverka hela det globala livsmedelssystemet, säger forskaren Bren d’Amour från Mercator Research Institute i Berlin.

Egypten förlorar en tredjedel av åkermarken
Studien visar också att konflikten mellan urbanisering och livsmedelsproduktion kan skilja sig markant från en global region till nästa.

I vissa regioner i Afrika och Mellanöstern konverterar de snabbt växande städerna en betydande del av den inhemska åkermarken, länder redan hårt drabbade av hunger och livsmedelsbrist.

I till exempel Egypten, kommer landet att år 2030 ha förlorat ungefär en tredjedel av sin åkermark på grund av urbanisering. Även för länderna runt Victoriasjön, Nigeria och Pakistan ser förlusterna ut att bli betydande.

– Då småbrukare, som tenderar att hålla matpriser låga, slås ut kan livsmedelstryggheten minska med ökat importberoende från en global marknad med fluktuerande prissättning, säger Stephan Barthel.

Stadsplanering har blivit världspolitik
– Här tillkommer också sårbarheten många av dessa länder har på grund av effekterna av klimatförändringen, samt de större svårigheter som landsbygdsbefolkningen har att få fotfäste på arbetsmarknaden i storstäderna.

I Indien, världens näst folkrikaste nation, kommer urbaniseringen inte att minska åkermark lika dramatiskt. Fast det är ändå så många som 900 miljoner människor som beräknas bo i Indiens städer om 40 år.

– Stadsplanering har blivit världspolitik. Beslutsfattare måste ta ansvar för en stadstillväxt som kan behålla existerande jordbrukssystem och småbrukare, och samtidigt bevaka småbrukarnas tillgång till urbana marknader, säger Felix Creutzig, direktör på Mercator Research Institute i Berlin.

Referens: Bren d’Amour, C. B., Reitsma, F., Baiocchi, G., Barthel, S., Güneralp, B., Erb, K-H., Haberl, H., Creutzig, F., and Seto, K C. (2017). Future Urban Land Expansion and Implications for Global Croplands. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, DOI:

Kontakt: Stephan Barthel, forskare i hållbar stadsplanering vid Högskolan i Gävle och vid Stockholm Resilience Centre Tel: 076 360 57 05 E-post: stephan.barthel@hig.se

Läs mer