Vi erbjuder
Det är kombinationen av gener som är nyckeln till omprogrammeringen av celler.

Cellterapi reparerar hjärnan

För två år sedan var forskare i Lund först i världen med att omvandla vanliga hudceller direkt till nervceller. Nu har de kommit ett steg längre och kan omvandla celler direkt i hjärnan genom att spruta in några gener. Låter det som science fiction? Det är det, men bara ett litet tag till.

Publicerad: Uppdaterad:

Egentligen trodde ingen att det skulle vara fullt så enkelt. Men Malin Parmars forskargrupp vid Lunds universitet provade i alla fall. De odlade mänskliga hudceller i en petriskål och introducerade fyra gener med hjälp av ett virus. Sedan utvecklades cellerna till fungerande nervceller som producerar dopamin.

– Det är inte själva cellen men kombinationen av gener som är nyckeln för att påverka utvecklingen, själva omprogrammeringen, förklarar Malin Parmar.

Omprogrammering pågår

I uppföljningsstudien injicerade forskarna levande möss med de generna som behövs för omprogrammeringen direkt i hjärnan. Resultatet blev en omvandling av gliaceller, stödjeceller som finns naturligt i hjärnan, till dopaminproducerande nervceller. Det är just dessa celler som är skadade i Parkinsons sjukdom, det långsiktiga målet av forskningsgruppen är att kunna ersätta och därmed reparera skadan genom en transplantation med omprogrammerade celler. Men Malin Parmar uttrycker sig försiktigt.

– Vår forskning fokuserar på cellterapi. Vi försöker förstå processen hur olika celler utvecklas. För att kunna utveckla framtidens behandlingar måste vi sedan hantera en sak i taget. Dels måste vi veta att metoden hur vi omprogrammerar cellerna är säker och dels att cellerna fungerar som de ska. Men det är inga oöverstigliga hinder, vi kommer att se cellterapi i kliniken i framtiden.

Återställa nätverket

Daniella Rylander, postdok i Malin Parmars forskargrupp, har tillbringat två år hos en forskargrupp i Rom för att lära sig den avancerade tekniken som krävs för att studera hur de transplanterade cellerna fungerar och bildar nätverk i sin nya miljö. I ett källarrum i Lund har hon byggt ihop sitt "rigg" som består av ett mikroskop, en tunn elektrod som fästs vid enstaka celler, en styrplatta och skärmen där hon kan de enstaka cellerna i förstoring. En dator spar all information om cellernas egenskaper.

Här ska hon tillbringa många timmar för att undersöka hur och om de omprogrammerade cellerna fungerar efter transplantationen.

– Det är viktigt att återställa nervnätverket och signaleringen. Annars spelar det ingen roll vad vi transplanterar, förklarar Daniella Rylander.

Hon ska utvärdera cellernas funktion genom att bland annat mäta deras elektriska spänning och deras förmåga att bilda en aktionspotential, den elektriska puls som behövs för att nästa cell i hjärnan ska aktiveras. Mätningen utförs med hjälp av elektroder som fästs vid enstaka celler antingen i en cellkultur eller i tunna snitt från rått- eller mushjärnor.

– Det är ett pilligt arbete, hjärnsnitten är små och måste vara syresatta och ligga i speciella lösningar. Allt från preparation av vävnaden till mätningarna måste ske inom några timmar, så man har lite tid på sig.

Bättre donatorvävnad

För att etablera att metoden fungerar jobbar hon just nu på omprogrammerade celler som har odlats i petriskålar. Nästa steg är att undersöka hjärnor från råttor som har blivit transplanterade med omprogrammerade nervceller. Efter det kan det bli aktuellt att undersöka hur de celler som omprogrammeras direkt i hjärnan, med hjälp av injektion av gener, fungerar och bilder nätverk med befintliga celler.

– Det är lite science fiction över det hela, men ändå inte. Det är mycket fokus på donatorvävnad, genom att kunna använda omprogrammerade celler skulle vi kunna hjälpa fler patienter med Parkinsons sjukdom och på sikt förhoppningsvis även patienter med andra hjärnsjukdomar.

 

Transplantation av stamceller

Vid Lunds universitet har Anders Björklund och Olle Lindvall varit pionjärer inom transplantation av hjärnceller. Deras utgångspunkt för arbetet var att hjärnan och ryggmärgen har en dålig egen läkningsförmåga. Den förmågan skulle kunna förbättras genom att tillföra celler som är bättre på att växa till sig och reparera skadad vävnad. De första patienterna fick transplantationer av stamceller från aborterade mänskliga embryon på 80-talet. Några av dessa patienter har dött av naturliga orsaker och undersökningarna av deras hjärnor visade att transplantatet som gjordes ungefär femton år tidigare har överlevt till en större del och var funktionella fram till dödsfallet. Till varje transplantation behövs celler från minst sex aborterade foster och detta väcker svåra logistiska och etiska frågor. Transplantation av omprogrammerade celler skulle öppna upp för behandling av många fler patienter.Just nu planeras en handfull nya operationer i Lund. Detta sker inom det europeiska nätverket TransEuro där flera forskare och kliniker i Europa deltar. Ett av syftena med TransEuro är att utarbeta ett kliniskt protokoll som kan användas för stamcellstransplantation i framtiden.Många andra sjukdomar skulle kunna behandlas på ett liknande sätt. Studier pågår på olika håll i världen för att till exempel behandla diabetes med omprogrammerade insulin-producerande celler eller hjärt-kärl sjukdomar med omprogrammerade kardiomyocyter.

 

Olika sorters stamceller

Embryonala stamceller: Celler som tas fram från överblivna embryon efter en provrörsbefruktning. De kan dela sig oavbrutet och har förmågan att utvecklas till alla typer av celler i kroppen.

Adulta stamceller: Finns hos vuxna och har som uppgift att förnya och reparera kroppen vid skada. Det är till exempel hud-, lever- och blodstamceller som alla kan utvecklas till en viss typ av celler.

Inducerade pluripotenta stamceller (iPS): Hudceller eller andra mogna celltyper som genmodifierats så att de har samma utseende och egenskaper som embryonala stamceller.

 

Tidslinje: Omprogrammering av celler för cellterapi

2007: Shinya Yamanaka lyckas att omvandla mogna (utvecklade) celler till stamceller. Cellerna kallas för inducerade pluripotenta stamceller (iPS), Yamanaka upptäckt belönas senare med Nobelpriset (2012)

2008: Forskaren Marius Wernig omvandlar hudceller från råtta först till iPS och sedan till nervceller. Transplantation av dessa celler tillbaka till råttorna lindrar symptomen av Parkinsons sjukdom

2011: Malin Parmars forskargrupp lyckas att omprogrammera mänskliga hudceller till nervceller utan att behöva passera stamcells- eller iPS-stadiet

2013: Samma forskargrupp omprogrammerar celler inuti hjärnan till nervceller (i möss)

Text: Natalie von der Lehr

Kommentarer

Kommentera