STAMCELLER
Kan man lave leverceller ud fra embryonale stamceller?
Man kan endnu kun lave celler, som har visse af levercellernes egenskaber. Det er et mål for det svenske firma Cellartis i Göteborg at få de humane embryonale stamceller til at differentiere til leverceller. Endnu kan dette kun gøres med lav effektivitet, og levercellerne udtrykker kun generne med lav aktivitet eller ikke alle de gener, som leverceller normalt udtrykker. Man kan derfor stadig kun opnå levercelle-lignende differentiering. Den enkelte levercelle skal kunne optage glycogen, transportere stoffer ind i cellen og lave mange aktive enzymer til nedbrydning af giftstoffer. Leverceller kan ikke bare udtages fra en lever, fordi sådanne celler har svært ved at dele sig uden for menneske kroppen, og efter få dage vil deres enzymaktivitet svækkes, og de vil ikke overleve i længere tid. (I fosterstadiet findes hepatoblaster, som er progenitor-celler (forløberceller), der udtrykker alfaføtoprotein, som er fosterets udgave af albumin-protein).
STAMCELLER
Hvad kan leverceller bruges til?
Toxicitetstest af nye lægemidler kan laves på leverceller, som i fremtiden vil kunne frembringes ved at få embryonale stamceller til at differentiere til hepatocytter.
Danmark er bagud, når det gælder forskningen hen imod industriel anvendelse af stamceller. "Sig du kommer fra et svensk tidsskrift", sagde en svensk forsker, da jeg forsøgte at få en aftale om at besøge nogle institutter på Lunds universitets stamcelleafdeling. Det viste sig at være et velbegrundet forslag. Hele tre professorer syntes ikke, at der var grund til at spilde tid på et dansk tidsskrift. Jeg fangede i stedet yngre forskere på universitetets trapper, og fik på den måde alligevel indsigt i forskningen i Lund. På firmaet Cellartis i Göteborg var der derimod åbne arme, da jeg spurgte om lov til at se firmaet. Dette er verdens førende firma i udvikling og karakterisering af embryonale stamcellelinier. Også her stødte jeg på et eksempel på, at Danmark halter kraftigt bagud stamcelleforskningen på grund af den danske lovgivning og virkelighedsfjerne etiske diskussion.
Biokemikeren Janne Jensen fra Danmark har efter et 2-årig post. doc. studium i USA måttet tage til Cellartis i Göteborg, fordi der ikke findes tilsvarende danske firmaer* [*Danske firmaer er Hagedorns Forskningsinstitut, Neuro-Search, NsGene og småfirmaer som MediCult i Jylling] inden for stamcelleområdet.
Dyrkning af humane embryonale stamceller er vanskeligt, dyrt og tidskrævende. Firmaet Cellartis i Göteborg forsøger at optimere dyrkningsmetoderne. Firmaet har udviklet ca. 30 karakteriserede cellelinier af humane embryonale stamceller, og er dermed det største firma i verden på dette område – ingen andre har udviklet og karakteriseret et lige så stort antal humane embryonale stamcellelinier. Deres embryonale stamcellelinier bruges til forskning i lande som USA, England, Japan og også Danmark. Ofte er der tale om gratis samarbejdsprojekter, men nogle embryonale stamcellelinier er blevet solgt. Firmaet har ekspertice i, hvordan man kan omdanne de embryonale stamceller til modne cellelinier. I USA findes firmaet Novocell [ www.novocell. com; har ikke noget med Novo Nordisk at gøre], som til brug for transplantation (og som alternativ til organtransplantation) forsøger at lave leverceller, der er differentieret fra stamceller, såkaldt "regenerativ medicin".
Cellartis (www.cellartis.com) fokuserer på at udvikle toxicitet-testmetoder ved brug af stamceller. Det er planen at bruge embryonale stamceller til toxikologiforsøg efter at cellerne er differentieret til leverceller. Mange firmaer har interesse i at starte tilsvarende stamcellebaserede test metoder, og der er en meget stor efterspørgsel i farmaindustrien på sådanne toxicitettestmetoder.
Den danske stamcelleforskning er endnu på et umodent stadie, og der mangler i Danmark firmaer, som har know how på stamcelleområdet. Den svenske lovgivning var på plads før den danske. Der burde i Danmark være know how på stamcelleområdet hos institutioner, som f.eks. Risø eller teknologiske institutter, som har tætte kontakter med industrien, mener Janne Jensen. Hun har arbejdet hos NIH i Bethesda i staten Maryland, nær Washington DC, i 2 år med humane embryonale stamceller.
Det er et mål at kunne behandle leverpatienter med leverceller, som dyrkes uden for patienten. Der er eksempel på en patient, som er opvågnet efter en levercoma, ved at leveren fik hjælp af en boks med leverceller svarende til ca. 10 leverorganer. Hvis de embryonale stamceller udsættes for ugentlige enzymbehandlinger (fx med trypsin eller kollagenase) for at bryde kolonierne op i mindre stykker, kan det måske medføre kromosom-forandringer, f.eks. trisomi i cellerne. Firmaet Cellartis i Göteborg har derfor udviklet en metode, hvor man undgår at bruge enzymer. Man håber at kunne gøre den nuværende metode mindre arbejdskrævende ved brug af robotter. Med den nuværende teknik, som anvendes af firmaet, er det et fint håndværk at udtage en del af kolonien, uden at cellerne falder fra hinanden. I modsætning til museceller overlever de humane embryonale stamceller nemlig ikke ret godt, hvis de er alene – og uden naboceller. Cellartis-teknikken går ud på, at en IVF-skål med ca. 15 kolonier, hver bestående af nogle hundrede celler, dyrkes til kolonier på 10.000-20.000 celler (ca. 1 mm i diameter), hvor efter kolonierne under mikroskop skæres op i mindre dele med en fin, skarp kniv, og delstykkerne løftes forsigtigt over til et nyt dyrkningsmedium; dette kaldes "at splitte" eller "at passere". Nyt medium skal tilsættes hver dag. (Ved dyrkning af muse-embryonalceller kan man derimod lade enkelt-celler vokse alene, indtil de har dannet et sammenhængende, "konfluent" lag af celler).
Cellartis bruger i øjeblikket bindevævsceller fra mus eller fra menneske som feederceller ved dyrkningen af de humane embryonale stamceller. Steril pipettering af humane embryonale stamceller hos Cellartis i Göteborg. Cellartis bygger verdens første stamcellefabrik for humane embryonale stamceller i Dundee. Produktionsanlægget i Skotland vil blive en kopi af laboratorierne i Göteborg, men med robotter. Skotland betaler hele opførelsen af firmaet samt løn og transportudgifter i mindst 3 år. Cellartis bliver berettiget til at få fondsmidler fra britiske forskningsfonde.
STAMCELLER
Kan man omprogrammere en hudcelle, så den bliver en embryonal stamcelle?
Det er lykkedes japanske forskere at få hudceller fra en mus til at blive til celler, som næsten er embryonale stamceller. Ud fra et anvendelsessynspunkt er dette tæt på det optimale, for hvis man kan tage en celle ( f.eks. en hudcelle) fra en patient og ændre den til en celle, som dermed får de samme egenskaber som en embryonal stamcelle, vil man kunne dyrke og udvikle den til lige præcis den celletype, som patienten har brug for. Anvendelse af en sådan metode ville næppe medføre etiske problemer ( Se kilde).
Tre forskellige forskergrupper hævder, at de har været i stand til at frembringe en embryonal-lignende stamcelle ud fra en almindelig celle i forsøg med mus ( Se kilde).
Shinya Yamanaka og kolleger ved Kyoto Universitet i Japan udsatte hudceller fra mus for 4 forskellige kemiske stoffer, som kun findes i embryonale stamceller. Disse celler kunne derefter udvikle sig til alle væv og celletyper. De kunne dog ikke udvikle sig til nye mus, men dette afgørende trin lykkedes faktisk i et andet forsøg, idet Rudolf Jaenisch fra Whitehead Institute ved MIT i Cambridge, USA, beviste dette ved, at tidlige embryoner, der var injiceret med de embryonallignende stamceller, kunne udvikle sig til voksne kimæremus, som efter parring dannede embryoner, som indeholdt de samme embryonallignende stamceller ( Se kilde).
Konrad Hochedlinger fra Harvard Stem Cell Institute, som var en af forfatterne, fortæller, at de signaler, som cellen sætter på DNA-molekylerne for at styre aflæsningen af generne, er næsten identiske i de dyrkede embryonale stamceller sammenlignet med de tilsvarende naturlige celler i blastocysten ( Se kilde).
Til forskel fra den kloning, som frembragte fåret Dolly, har man her fuld kontrol over, hvad der sker. (Det havde man ikke ved Dolly-kloningen, og man ved stadig ikke, hvorfor ægcellen accepterede den fremmede cellekerne fra en somatisk celle af fåret selv ( Se kilde)).
Påvist med Nanog-genet
Shinya Yamanaka's gruppe påviste de omprogrammerede celler ved hjælp af genet Nanog, som er nødvendigt for, at cellen udviser egenskaberne som hos de embryonale stamceller. Et gen for antibiotika-resistens blev koblet til Nanog-genet, således at alle celler, som manglede Nanog-genet, kunne dræbes ved at tilsætte antibiotika. På den måde fandt man de celler, som efter gensplejsningen dannede omprogrammeringsfaktorerne.
Man kan altså omprogrammere musens hudceller, så de næsten bliver til embryonale stamceller. Metoden virker altså, men man ved ikke, om den vil virke på menneskeceller. Formentlig vil der kræves en anden kombination af gener for at omprogrammere en menneskecelle til at blive til noget, som ligner en embryonal stamcelletype. (De fire faktorer, som virkede i mus, er blevet afprøvet på menneskeceller, og de kunne ikke få menneskecellerne til at blive til embryonale stamceller) ( Se kilde). Et andet problem er, at hvis det (som i disse forsøg) kræves, at cellerne gensplejses voldsomt for at blive til en celle, som ligner en embryonal stamcelle, vil metoden ikke være egnet til behandling af patienter. Forskerne indførte generne ved hjælp af retrovirus, og det ville ikke kunne bruges til mennesker, fordi retrovirus indsætter generne tilfældige steder i cellernes genom, og dermed risikerer man at udløse en kræftudvikling ( Se kilde).
Konrad Hochedlinger forsøger sig nu med et andet virus, som kun forbliver midlertidigt i cellen, og som ikke indsætter gener i cellens genom. Det kan måske være en brugbar metode, eftersom de omprogrammerende faktorer kun behøves i begyndelsen af den omprogrammeringsproces, som gør celler til noget, som svarer meget til de embryonale stamceller ( Se kilde). Mindst én af faktorerne, nemlig genet c-myc, er et gen, som kan fremkalde kræft. Det viste sig da også, at ca. 20% af de embryoner, som indeholdt de embryonal-lignende stamceller, udviklede kræft, som skyldtes, at c-myc genet var blevet aktivt ( Se kilde).
Endnu et problem er, at omprogrammeringen er meget ineffektiv, eftersom under 1 promille af de retrovirus-inficerede celler gav sig til at producere Nanog-signalstoffet og udviklede sig til celler, som ligner de embryonale stamceller (Se kilde). Hvis man kan påvise, at nogle celler lettere lader sig omprogrammere, vil man kunne gøre metoden mere effektiv ved at satse på sådanne letprogrammérbare celler ( Se kilde).
Denne nye omprogrammeringsmetode af almindelige celler til næsten embryonale stamceller er fantastisk, hvis den holder, hvad den lover, fordi den giver mulighed for at studere omprogrammeringen systematisk. Måske vil man også lære at forstå, hvad der gør kloning mulig. Pluripotente voksne stamceller? Voksne stamceller kan ifølge dyreforsøg og begrænsede kliniske forsøg anvendes til at gendanne, reparere og erstatte knoglevæv, brusk, muskelvæv, sener, blodkar, hud og nerver ( Se kilde).
STAMCELLER
Hvilke celletyper kan differentieres til hvilke celletyper?
Man har hidtil troet, at voksne stamceller var begrænset til kun at lave de celletyper, som findes i det væv, de selv kommer fra. Men der er forskning, som kunne tyde på, at visse voksne stamceller kan være pluripotente (og ikke kun multipotente). Mange forskere er dog skeptiske. Denne tilsyneladende, men altså stærkt omdiskuterede egenskab ved voksne stamceller til at differentiere sig til mange forskellige celletyper kaldes "plasticitet" eller "transdifferentiation".
Lever-stamceller udvikler sig normalt til modne leverceller (hepatocytter), men kan også differentieres til tarmceller og pankreasceller, hvis de transplanteres over i tarmvæggen eller bugspytkirtlen. Det er ikke så overraskende, at der har været rapporter om, at leverstamceller kan differentieres til insulinproducerende betaceller, for disse to celletyper har trods alt et ret nært slægtskab under fosterets udvikling af celletyper ( Se kilde 5185 side 42). Men der har overraskende været rapporter om, at celler fra forskellige kimlag (dvs. endoderm/mesoderm/ektoderm) skulle kunne differentieres på tværs. Differentiering til andre celletyper Som tidligere omtalt lader stamceller sig påvirke af det væv, de findes i. Stamcellerne er ganske vist programmerede, men de kan i et vist omfang omprogrammeres ved at man flytter dem til et nyt væv. Men det er ikke så simpelt, at man uden problemer kan flytte stamceller fra ét organ, og få dem til at virke som stamceller i et andet. Men stamceller fra ét organ kan altså undertiden udvikle sig til celletyper, som findes i andre organer, i hvert fald hvis de tilhører samme kimlag, og hvis de er multipotente. Man har fundet tegn på dette, men også noget, som tyder på, at stamcellen kun sammensmelter med de celler, som den får som nye naboer, således at det ikke er en egentlig omprogrammering; dette gælder måske også andre tilsyneladende omprogrammeringer, når stamcellen ikke tilhører samme kimlagtype.
Blandt de forskellige rapporter om transdifferentieringer kan nævnes: Bloddannende stamceller (hæmatopoietiske stamceller) differentieres, hvis de transplanteres til bugspytkirtlen, så de giver sig til at producere hormoner som insulin, glukagon eller somatostatin, som kendetegner forskellige pankreasceller, omend ikke videre succesfuldt.
Knoglemarvens hæmatopoietiske stamceller er også rapporteret at kunne omdannes til skeletmuskelceller, hjertemuskelceller, endothelceller, leverceller og forskellige hjerneceller (såsom neuroner, mikrogliaceller, oligodendrocytter og astrocytter) ( Se kilde 5185 side 43).
De mesenkymale stamceller i knoglemarven er blevet rapporteret at kunne omdannes til hjertemuskelceller og skeletmuskelceller, foruden fedt-celler, hudceller og bindevævsceller( Se kilde A); ( Se kilde B).
Hjernestamceller er blevet rapporteret at kunne omdannes til blodlegemer og skeletmuskel celler ( Se kilde 5185 side 43). Hvis det bliver bekræftet, at voksne stamceller således kan være pluripotente, skulle man kunne anvende voksne stamceller i stedet for embryonale stamceller som kilde til frembringelse af specialiserede celler til transplantation osv.
STAMCELLER
Sker cellefusion naturligt for stamceller?
Teorien om cellefusion
Ifølge teorien om transdifferentiation skulle stamceller i ét væv kunne danne celler, som tilhører helt andre væv og endda væv, der oprindelig er dannet fra andre af de tre kimlag under fosterudviklingen.
Men man er i tvivl, om der ikke i virkeligheden er tale om noget andet, f.eks. forurening med andre slags celler i forsøgene, eller fusion med celler fra det andet væv. Det er altså muligt, at denne tilsyneladende evne til at blive til celletyper, som tilhører et helt andet kimlag, i virkeligheden kan skyldes fejltolkning af forsøgene, eller kan skyldes fusion, altså at stamcellen sammensmelter med en anden celletype.
Et eksempel på en fejltolkning er, da man troede, at man kunne få neurale progenitorceller (der er forløbere for nerveceller og som er karakteriseret ved at danne protein-signalstoffet nestin) til at begynde at danne insulin ligesom bugspytkirtlens betaceller. Det viste sig senere, at det påviste insulin i nerveforløbercellerne i disse forsøg skyldtes, at cellerne havde optaget insulin fra døende celler, som havde udskilt insulin, og at cellerne ikke selv producerede insulin ( Se kilde).
Nogle forsøg viser klart, at fusion kan foregå. Man har påvist, at neurale stamceller, der dyrkes sammen med embryonale stamceller, kan fusionere med dem og vende tilbage til den udifferentierede tilstand, som kendetegner embryonale stamceller ( Se kilde 5185 side 43). Disse hybridceller havde dobbelt kromosomtal (dvs. kromosomtallet "4n").
I et andet forsøg kunne man påvise, at transplanterede knoglemarvsstamceller havde fusioneret med leverceller (i mus, som havde defekte leverceller), og at levercellerne derved havde fået tilført gener, som genoprettede leverens funktion ( Se kilde 5185 side 43).
Man har også påvist, at knoglemarvceller, der dyrkes, af sig selv vil smelte sammen med neurale progenitorceller, hvis de får lejlighed til det ( Se kilde 5185 side 45).
I et forsøg så man, at der efter en knoglemarvstransplantation skete fusioner med leverceller og med hjertemuskelceller og tilmed med nerveceller (Purkinjeceller) i hjernen ( Se kilde 5185 side 45). Hybridcellerne havde flere cellekerner, og man fandt ingen transdifferentiering i vævene – dvs. at man i dette tilfælde alene påviste cellefusioner. Det kunne tyde på, at sådanne fusioner er et naturligt forekommende fænomen. Måske bidrager sådanne hybridceller til at udbedre vævsskader, men de kan måske også tænkes at være årsag til kræft ( Se kilde 5185 side 45).
Da man i 2003 opdagede, at stamceller, som man havde troet var blevet transdifferentieret, i virkeligheden blot sammensmeltede med celler i det nye væv, blev det umiddelbart opfattet som en grim overraskelse ( Se kilde). Senere fik man den tanke, at det måske netop er den måde, som stamceller fungerer på.
Markus Grompe og medarbejdere ved Oregon Health and Science Universitet i Portland, USA, studerede mus med en leversygdom (type 1 tyrosinæmi), som skyldes mangel på et enzym, der står for nedbrydningen af aminosyren tyrosin. Stamceller fra knoglemarv af raske mus viste sig at kunne helbrede sygdommen. Dette skyldtes sammensmeltning med levercellerne, hvorved disse fik tilført genet, som cellerne mangler. Dette kan bruges til fusionsterapi. Ja, det er faktisk bevis på, at fusions terapi virker. Netop leversygdommen type-1 tyrosinæmi kendes hos mennesket, og rammer 1 ud af 100.000 nyfødte. Eftersom der allerede findes et effektivt lægemiddel, vil stamcellebehandling nok ikke blive aktuel ved denne sygdom. Men fusionsmetoden kan blive aktuel for andre sygdomme. De sammensmeltede celler indeholder dobbelt kromosom antal, men det er faktisk normalt, at der i bl.a. leveren findes celler med dobbelt kromosomantal. Sådanne celler har dog ofte problemer med at deles normalt. Men det er blevet påvist, at celler med dobbelt-kromosomtal kan gennemgå en reduktionsdeling, så kromosomantallet bliver normalt igen – dette blev fortalt på et møde ved American Society for Cell Biology i San Francisco i dec. 2005. I mus har man påvist, at et signalstof ("insulin-lignende vækstfaktor 1") firedobler cellefusioner mellem muskelceller og knoglemarv-stamceller. Det er derfor måske muligt at behandle visse sygdomme efter fusionsmetoden ved at forøge antallet af cellesammensmeltninger med stamceller ( Se kilde).
STAMCELLER
Hvad er begrebet transdifferentiering?
Nogle forsøg kan ikke forklares ud fra[[http://bionyt.dk/_ab/stamceller/#Sker cellefusion naturligt for stamceller|fusionsteorien.]]. Hos mennesker, som har fået foretaget en knoglemarvtransplantation, har man studeret cellerne 4-6 år efter. Man undersøgte 5 kvinder, som havde fået transplantatet fra en bror (da der ikke var sket en forudgående dyrkning af cellerne kunne man udelukke, at der var sket ændringer på grund af celledyrkning). Mænd har modsat kvinder et Y-kromosom i deres celler. Kvinder mangler altså Y-kromosomet, men hos alle de fem transplanterede kvinder kunne man imidlertid finde celler i deres mundhule-slimhinde (indersiden af kinden), som havde det mandlige Y-kromosom ( Se kilde 5185 side 43). Forskerne konkluderede derfor, at de mandlige knoglemarvsceller var vandret fra injektionsstedet i blodbanen til kvindernes mundhule, og at de her må have transdifferentieret sig til epithelceller. (Cellefusion var ikke en god forklaring her, fordi kun 2 ud af 9700 celler kunne (ud fra deres kønskromosom- tal) være blevet til ved en cellefusion. En lignende undersøgelse på mus viste, at knoglemarvsceller transdifferentierede til celler i hjernens hippocampus-område ( Se kilde 5185 side 45).
Anvendt transdifferentiering
Glenn Winner fra firmaet Opexa Therapeutics (tidl.: Pharmafrontiers), i USA( www.opexatherapeutics.com), hævder overfor et kor af skeptiske kolleger, at de har frembragt stamceller ud fra en type af hvide blodlegemer, som kaldes monocytter, og udviklet dem til insulin-producerende celler og andre celletyper. Monocytter er specialiserede celler, og forskere tror ikke umiddelbart på, at differentieringen kan fjernes, så cellerne vender tilbage til at være primitive stamceller, som kan udvikles til andre celletyper.
Men ifølge firmaet kan monocytterne under bestemte betingelser ændres til insulinproducerende celler som i bugspytkirtlen. Glenn Winner, der er leder at forskningen, siger, at det er lykkedes firmaet at udvikle celler, som reagerer på glucose og som kan opretholde glucosebalancen ved at udsende insulin. Stamcellerne er ifølge firmaet dannet ud fra monocytter fra menneskeblod, og firmaet hævder at kunne lave store portioner stamceller ud fra en patients blod i løbet af kort tid.
Det vil ifølge firmaets administrerende direktør David McWilliams betyde, at diabetes-1 patienter engang vil kunne få transplantation med sådanne celler. Eftersom cellerne jo er patientens egne, vil der i så fald ikke ske afstødelse af de transplanterede celler (dette kaldes "autolog transplantation").
Firmaet fortalte om forskningen på et årsmøde for International Society for Stem Cell Research i Toronto 29. juni, 2006, og firmaet hævder, at medens andre metoder til at lave insulinproducerende stamceller kræver lang tids dyrkning og kun giver lille insulinudbytte fra cellerne, er firmaets teknik hurtig, og at cellerne fremviser den gén-aktivitet, som kendes fra bugspytkirtlens insulinceller, samt at cellerne producerer insulin i fysiologisk relevante mængder. Firmaet har kontrakt med Argonne National Laboratory ved Chicago universitet om patenter angående brug af stamceller fra patienters eget blod ( Se kilde).
I Danmark forsker prof. Henning Beck-Nielsen på Odense Universitetshospital i, hvordan man kan få stamceller til at producere insulin. Stamcellerne skaffes fra befrugtede æg, som fertilitetsklinikken har i overskud efter behandling af par for barnløshed ( Se kilde). Det fynske projekt var i øvrigt det første i Danmark, som (i 2003) fik tilladelse til at udtage stamceller fra befrugtede menneskeæg og bruge dem til forskning.
STAMCELLER
Kan man styre selvfornyelsen og differentieringen af knoglemarvens stamceller?
Tredimensionel dyrkningsform
Man har ikke lært at opformere stamcellerne fra knoglemarven på en sikker måde, hvor stamcellernes evne til at selvforny sig og til at differentiere sig er intakt ( Se kilde 5185 side 37). Måske bliver det lettere, når man går over til at bruge en tredimensional dyrkningsform, nemlig med et materiale, Cellfoam, som efterligner knoglemarvgitteret. Det er firmaet Cytomatrix, som har lavet den porøse matrix af kulstof, hvorpå der er lagt et tyndt lag af metallet tantalum. Porerummene har 12 sider (dodekaeder-formede), og beklædes med fibronectin (et glykoprotein), før stamcellerne tilsættes. Ifølge firmaet kan stamcellerne dyrkes her uden tilsætning af cytokiner, som er hormonlignende signalstoffer, der risikerer at medføre uønsket differentiering, og som kan medføre, at stamcellernes evne til at slå an i knoglemarven efter indsprøjtningen i patientens blodkar forringes ( Se kilde 5185 side 38).
I øvrigt vil man i et dansk samarbejde mellem Coloplast og universiteter mv. i konsortiet 3D scaffolds udvikle "stillads-produkter" til heling af sår og til knogle- og brusk-implantater ( Se kilde).
STAMCELLER
Kan stamceller bruges til genterapi og genspejsning?
Med stamceller kan man indføre gener i hjernen. Man har i dyreforsøg påvist, at stamceller fra knoglemarv kan øge produktionen af såkaldte ARSA-enzymer, som forhindrer, at der i hjernen ophobes giftige sulfatider. Hos mennesket forekommer en sådan tilstand ved en sygdom, som kaldes MLD, hvor nervecellerne mister deres isolerende myelin-skade, så barnet dør som 10-årig af nervesvækkelse og mentale defekter ( Se kilde).
Gensplejsning
I et andet forsøg forsøgte man at behandle en dødelig tilstand, hvor de mindste blodkar, som fører blod til lungerne, ødelægges i en sygdom, som kaldes PAH (pulmonary arterial hypertension). En bestemt slags celler, som kaldes endothel-forløberceller eller endothel-progenitor-celler (EPC), menes at kunne beskytte blodkar mod fremtidig skade. (Disse celler er tvungne til at blive til endothelceller, – dvs. at de ikke er multipotente, som er definitionen på stamceller, men eksemplet viser også de principielle muligheder ved gensplejsede stamceller):
I et forsøg forbedrede indsprøjtning af EPC-cellerne blodtilstrømningen, men med gensplejsning kunne denne virkning forstærkes: Endothelceller producerer enzymet eNOS, som fremmer blodkarvækst, og ved at indsætte genet for dette enzym i EPC-forstadiecellerne, og derefter indsprøjte disse celler i de beskadigede blodkar, kunne man forbedre blodtilstrømningen til lungerne i et rotteforsøg, så flere af dyrene overlevede ( Se kilde).
Genterapi
Man vil også kunne bruge stamceller til genterapi, nemlig til at indgive korrigerende gener: Igangværende dyreforsøg går ud på (ved hjælp af génsplejsede lentivirus, der indgives i fostervæsken), at overføre DNA, som er fri for de brystkræftfremkaldende gener BRCA1 og BRCA2, til stamceller, medens fosteret stadig er under udvikling i moderkagen ( Se kilde). En sådan metode kunne tænkes at give en mor, som er bærer af disse farlige brystkræftgener, mulighed for at få et barn uden disse arveanlæg. (Dette ville være genterapi, – og et alternativ til fosterscreening).
STAMCELLER
Kan man dyrke knoglevæv?
Det finske Regea Institute for Regenerative Medicine har med stor succes udført de første kliniske stamcellebehandlinger på to patienter på Tampere Universitetshospital. Patienterne havde fået ødelagt knoglevævet i deres pande på grund af sygdom i deres frontbihule. De fik implanteret nyt væv bestående af en kombination af biomateriale og stamceller udtrukket fra eget fedtvæv. Stamcellerne, der kunne differentiere til knogleceller, blev dyrket i et laboratorium i en uge, inden de blev kombineret med biomaterialet og implanteret i patienterne ( Se kilde).
STAMCELLER
Kan stamceller bruges mod leddegigt?
Transplantation af voksne stamceller er blevet brugt til at lindre smerter og stivhed forårsaget af leddegigt ( Se kilde).
STAMCELLER
Kan stamceller erstatte bloddonorer?
Franske forskere har fundet en teknik til at skabe flere røde blodlegemer ud fra voksne stamceller i blod ( Se kilde). Forsøgene er udført på mus, men åbner det perspektiv, at man som alternativ til bloddonorer kan skaffe virusfri og donoruafhængig forsyning af blod. Det er dog umiddelbart dyrere at dyrke stamceller end at tappe blod fra bloddonorer.
STAMCELLER
Er der fordele ved navlestrengsblod?
Moderkagens stamceller kan tappes fra navlestrengen hos nyfødte, og kaldes derfor (lidt misvisende) navlestrengsblod. Disse stamceller kan erstatte knoglemarvsstamceller ved transplantation, og ud fra disse stamceller kan patientens blodcelledannende system gendannes og producere bl.a. de røde og hvide blodlegemer og blodplader.
Man kan i gennemsnit tappe ca. 80 ml blod, med tilstrækkeligt mange stamceller til at man skulle kunne behandle en voksen søskende. Ved mindre portioner er der kun til at behandle patienten selv (som ikke behøver så mange stamceller, fordi der ikke sker nogen afstødelse). Der kommer til stadighed nyheder om navlestrengsblod. F.eks. har et israelsk firma lavet en pumpe, som kan udvinde dobbelt så meget blod fra navlestrengen som normalt (Se kilde).
Navlestrengsblodet ned fryses langsomt ved undervejs at tilsætte et antifrostmiddel i form af dimethylsulfoxid (DMSO). Den endelige opbevaring sker i flydende kvælstof (nitrogen) ved minus 196 gr. Celsius (se billederne).
Fordele ved navlestrengsblod
Der er visse forskelle på navlestrengsblod og almindeligt blod. En almindelig blodtransfusion forsyner kun kroppen med én portion blodceller, som vil dø i løbet af nogle få måneder. Derimod indeholder navlestrengsblodet stamceller, som kan slå sig ned i patientens knogler og herfra producere frisk blod og immunceller resten af livet. I 2005 hævdede forskere ved Kingston University i England at have opdaget en tredie kategori af stamceller (navlestengsblodafledte embryonallignende stamceller, "cordblood-derived embryonic-like stem cells" eller CBE-celler) i navlestrengsblod, som skulle kunne differentiere til flere vævstyper end voksne stamceller.
En anden forskel ses ved, at da navlestrengen har immunologisk umodne T-celler i blodet, stilles der for navlestrengsblod mindre krav til vævsforligelighed med en ubeslægtet patient: Kun 4 ud af 6 HLA-hovedgrupper (humanleukocyt-antigen) skal passe sammen; medens ved de gængse knoglemarvstransplantationer skal alle 6 HLA-hovedgrupper stemme overens. Potentielt vil flere patienter derfor kunne få gavn af stamceller fra navlestrengsblod end fra knoglemarv ( Se kilde).
Navlestrengsblodet rummer ikke risiko for, at immunceller i donorblodet angriber patientens celler: den farlige transplantat-imod-vært-reaktion (graft-versus-host-disease, GVHD), som kan opstå, når patientens immunsystem er sat ud af kraft ved kemoterapi.
Navlestrengsblodet er sjældnere inficeret med virus eller bakterier (scanning for sådanne infektioner udføres dog alligevel). Navlestrengsblodbanker Verden over er der oprettet banker for navlestrengsblod, ofte som private og kommercielle blodbanker. Blodet vil (ved nogle sygdomme) kunne bruges, hvis barnet selv eller f.eks. en søster eller bror har brug for en knoglemarvstransplantation, og specielt, hvis der ikke er en søskende med samme vævstype. Men de fleste sygdomme, som behandles med stamcelletransplantationer, kræver celler fra et andet raskt individ ( Se kilde 5185 side 22), og hvis sygdommen skyldes arv, vil personen senere kunne udvikle samme sygdom efter en transplantation fra egne stamceller i navlestrengsblodbanken (med mindre man ved genterapi har indført raske gener i stamcellerne).
Tegn abonnement på
BioNyt Videnskabens Verden (www.bionyt.dk) er Danmarks ældste populærvidenskabelige tidsskrift for naturvidenskab. Det er det eneste blad af sin art i Danmark, som er helliget international forskning inden for livsvidenskaberne.
Bladet bringer aktuelle, spændende forskningsnyheder inden for biologi, medicin og andre naturvidenskabelige områder som f.eks. klimaændringer, nanoteknologi, partikelfysik, astronomi, seksualitet, biologiske våben, ecstasy, evolutionsbiologi, kloning, fedme, søvnforskning, muligheden for liv på mars, influenzaepidemier, livets opståen osv.
Artiklerne roses for at gøre vanskeligt stof forståeligt, uden at den videnskabelige holdbarhed tabes.
Recent Comments