Hvad er stamceller?
Stamceller er umodne celler. De udgør stammen til udvikling af nye celler, når de gamle dør. Hvis man kunne styre dem, ville man kunne udskifte celler dér, hvor kroppen ikke selv kan. Hvis man kunne reparere skrantende væv og organer, ville det være en medicinsk revolution.
Stamceller er som modellervoks, som kan erstatte væv, som angribes af sygdom. Stamceller er levende forvandlingskugler med evnen til at udvikle sig til specialiserede celler, såsom nerveceller og hormondannende celler. Stamceller rummer muligheden for helbredelse, ikke kun behandling. Stamceller kan optimistisk gøre blinde seende, døve hørende, gigtramte smertefrie, hjerteskadede raske, lamme gående, sukkersyge insulinuafhængige, senile åndsfriske. Stamcelleforskning koster ikke liv, som nogle religiøse påstår, det bringer håb om lindring.
Blandt de af naturens hemmeligheder, som stamcelleforskerne er i gang med at aflure, er, hvordan en stamcelle enten bliver til f.eks. en blod-, hud-, lever-, hjerte-, nerve- eller anden celletype.
I princippet kan stamcellerne det samme, som vi i dag bruger grove midler, som insulinpumper eller titanium-led, til. Mange af os kender en bekendt, som kun stadig lever, fordi en knoglemarvstransplantation lykkedes. Dette er en transplantation af stamceller. Metoden indførtes i 1968. Stamceller fra donor-knoglemarven gendanner patientens blod- og immunsystem. Patientens immunforsvar inaktiveres på forhånd for at donorknoglemarven ikke skal blive afstødt.
De vigtigste stamcelletyper er de "embryonale stamceller" og de "voksne stamceller".
STAMCELLER
Hvordan har USA's politik været på stamcelleområdet?
Meget af stamcelleforskningen foregår i USA, og derfor har dette lands lovgivning stor betydning. Den amerikanske kongres indførte et bredt forbud mod føderal støtte til human embryonal stamcelleforskning. Præsident George W. Bush fastholdt dette forbud d. 9. aug. 2001, men tillod, at føderale statsmidler måtte bruges til at studere allerede etablerede embryonale stamcellelinier (Se kilde). Men at etablere nye embryonale stamcellelinier (ES) skulle fortsat være forbudt, "fordi skatteyderne derved blev med skyldige i destruktion af embryoner". Der var 60 stamcellelinier, men i praksis kun en snes ES-stamcellelinier, som derved måtte studeres for føderale midler, og i dag er kun få reelt anvendelige, og alle er forurenede af museproteiner fra dyrkningen. De over hundrede embryonale stamcellelinier, som er lavet siden, må forskerne i USA kun studere for private midler. Da den amerikanske Kongres overvejede at ændre loven for at tillade bredere anvendelse af embryonale stamceller, blev kongresmedlemmerne over svømmet af henvendelser fra patienter med sygdomme, hvor stamcelleforskning er eneste håb, – samt af indædte modstandere af forskning, der bruger embryonale stamceller. I 2006 (hvor republikanerne havde flertallet) vedtog Kongressen en lov for at udvide stamcelleforskningen, men George W. Bush udstedte sit første veto i sin præsidentperiode. I 2007 (hvor demokraterne i mellemtiden havde fået flertal) vedtog Kongressen en lignende lov, men det blev igen mødt med et veto fra præsidenten 20. juni 2007 ( Se kilde). Staten Californien gik imod præsidentens linie og vedtog i 2004 at støtte stamcelleforskningen med 3 milliarder dollar over en måske 10- årig periode, hvilket anses for at være verdens største økonomiske tilskud til dette forsknings område. Modstandere af stamcelleforskning hev Californien i retten med påstand om, at den var i mod strid med den amerikanske forfatning, fordi forskningen indebar ødelæggelse af humane embryoner. Modstanderne endte med at tabe sagen, og fik den også senere afvist af Californiens højesteret (i 2007). Men programmet var blevet forsinket, og lederne havde mistet tålmodigheden og sagt deres stillinger op. Nu har man ansat en ny leder, den 61-årige australske forsker Alan O. Trounson fra Monash Universitet i Victoria, Australien. Han var i sin tid pionér på reagensglasbefrugtningsområdet og i 1990'erne frembragte han nogle af de første humane embryonale stamcellekolonier. Desuden har han erhvervserfaring, fordi han var med til at etablere et firma i Singapore, ES Cell International, til forskning af humane embryonale stamceller ( Se kilde). Mange forskere i USA afholder sig fra at forske i stamceller på grund af den politiske usikkerhed. Mindst to fremtrædende stamcelleforskere er flyttet til England, hvor fertilitetsklinikker og stamcelleforskning har tilsyn fra samme statslige myndighed, Human Fertilisation and Embryology Authority, HFEA, – en 18-personers komité med forskere mv., og mange lægfolk, som tager stilling til ansøgninger om forsøg. Modsat i USA har her aldrig været demonstrationer.
STAMCELLER
Hvordan dyrkes embryonale stamceller?
De embryonale stamceller skal passes og plejes dagligt med ny næring og ugentlig deling af kolonierne for at undgå overbefolkning i dyrkningsskålene. På Madison universitet arrangerer man 3-dages kurser i at dyrke de embryonale stamceller på et lag af celler fra musefostre, som under dissektion af en af livet, drægtig mus forsigtigt hentes op fra dens livmoder. De hormonrige museceller udgør et godt dyrkningsleje for de humane embryonale stamceller. Daglig tilførsel af flydende næring og deling af kolonierne hver uge er ikke nok til, at de embryonale stamceller trives, – der kræves også et nyt lag af museceller hver anden uge – ellers bliver stamcellerne en ubrugelig masse af celler, som til sidst dør. Dette er situationen for de amerikanske forskere, som er henvist til føderale bevillinger. De privatfinansierede forskere i USA, og forskere i visse andre lande såsom Sverige, har udviklet embryonale stamcellelinier, som er mere hårdføre og mindre krævende ved bl.a. ikke at behøve et lag af museceller.
STAMCELLER
Hvad kan stamceller bruges til?
Stamceller åbner mulighed for at behandle hidtil uhelbredelige sygdomme, eventuelt i form af medicin, der er lavet til den enkelte patient. Stamcellerne giver mulighed for at skabe nye redskaber til at reparere eller erstatte sygt væv, f.eks. til behandling af diabetes, Parkinsons sygdom, knogleskørhed, hjerteproblemer osv.
Man har indledt de første kliniske terapiforsøg baseret på humane nervestamceller og forventer at indlede tilsvarende forsøg med humane embryonale stamceller inden for få år (Se kilde). Der er gjort mange lovende forsøg med stamceller. Stamceller fra knoglemarv eller navlestrengsblod har gjort leukæmipatienter sygdomsfri ( Se kilde 5412 side 47). Sygdommen myasthenia gravis kan behandles med stamceller fra knoglemarven. Personens eget immunsystem angriber nerverne og afbryder nerveimpulser til musklerne, så evnen til at gå, synke og trække vejret mistes. Da immunsystemets T-celler formentlig kan huske fejlinformationen ødelægger man først stort set alle T-celler i patienten, hvor efter patienten modtager bloddannende stamceller, som efter 3 måneder genetablerer et immunsystem uden fejlen. En patient begyndte f.eks. at føle sine fødder igen efter en sådan behandling som tegn på, at også de lange nervers funktion var reetableret ( Se kilde). Stamceller fra donorblod har hos nogle patienter reduceret kræft i bugspytkirtlen eller æggestokkene og begrænset non-Hodgkins lymfom ( Se kilde 5412s47).
Voksne stamceller har kunnet øge helingen af nedslidt brusk, og hos nogen virkede gigtmedicinen bedre efter behandlingen ( Se kilde 5412 side 47). Stamceller kan bruges til at reparere en hornhinde. Vævsvæsken fra øjet indeholder stamceller, som fra patientens raske øjes hornhinde-rand kan lokkes til at danne en hinde, som derefter kan transplanteres til det syge øje, hvor hornhinden f.eks. er ætset af et kemisk stof, der er kommet i øjet ( Se kilde 5412 side 52).
Stamcellerne opsøger skadestedet på hornhinden og udbedrer skaden. Britiske læger har behandlet patienter med en arvelig øjensygdom, iris-mangel (Aniridia), som kan give blindhed, med stamceller fra slægtninge. Stamcellerne blev efter bearbejdning i et laboratorium transplanteret til patienternes hornhinde med stor succes ( Se kilde). Også øjets nethinde kan tænkes behandlet med stamceller. Et britisk studie af fiskeøjne peger i den retning. De celler, som man har opdaget, findes både hos fisk og pattedyr, og forsøg på rotter tyder på, at man vil kunne bruge disse celler til at regenerere beskadede nethinder hos mennesker, og at man f.eks. vil kunne behandle grøn stær og diabetes-relateret blindhed ved at indsprøjte disse celler i øjet ( Se kilde).
Forskere har forbedret synet hos patienter ved at bruge voksne stamceller fra patienternes egne øjne. Aldersrelateret Makula- Degeneration (AMD) er hyppig årsag til blindhed, og stamcellemetoden virker på 10% af AMD-patienterne. For at gøre metoden mere tilgængelig planlægger forskerne at bruge retinapigment-epithelceller, der er udviklet fra embryonale stamceller ( Se kilde).
Stamceller fra mennesker kan bruges som model for humant væv til medicinske forsøg. Derved vil man kunne afprøve nye lægemidlers eventuelle giftvirkninger ved at dyrke et sådant væv, og se, hvordan det nye stof virker på vævet. Dette kan lette udviklingen af nye lægemidler. Det vil også mindske behovet for dyreforsøg meget.
Stamceller vil kunne bruges til at studere de grundliggende mekanismer ved cellers deling, udvikling og differentiation, dvs. dannelsen af nye specialiserede celler. Dette kan give ny viden om stofskiftefejl. Det kan også give oplysninger om det genetiske grundlag for mange sygdomme.
Enhver færdigudviklet celle i kroppen, f.eks. en hjernecelle eller hjertecelle, har været gennem en slags biologisk tog rejse med stationer og skiftespor undervejs. Håbet er, at forskerne kan lære, hvilke næringscocktails og vækstbetingelser, som kræves, så man på kommando kan få cellerne til at udvikle sig frem (eller tilbage) ad disse biologiske rejseveje. Målet er, at primitive stamceller på et kemisk signal fra forskerne straks ad lyder ordre, og bliver til højt specialiserede leverceller, hjerneceller osv., som kan bruges til at behandle sygdomme eller skaffe os ny viden om menneskekroppen. Et mål kunne f.eks. være at tilbageføre en almindelig celle til at blive til en stamcelle (enten ved påvirkning med et signalstof, eller ved sammensmeltning med en uspecificeret celle uden egen kerne), og derefter ændre denne nye stamcelle til en rygmarvscelle, og transplantere denne 100% vævsforligelige celle ind i patienten, så rygmarven, hos en person med rygmarvsbrud vokser sammen, så patienten kan bruge benene igen i stedet for at være bundet til livslangt sygeleje.
Nogle forskere mener, at stamcelleforskningen kan blive lige så vigtig, som genteknologien har været. ( Se kilde 5271 side 44). Stamcellerne har evnen til at udvikle sig til specialiserede celler, f.eks. til nerveceller eller hormonproducerende celler. Dette kan bruges medicinsk og i forskningen. Perspektiverne er store. Optimistisk vil blinde kunne gøres seende, lamme raske, sukkersyge insulinproducerende, senile huskende. Stamceller er også blevet kaldt en slags mirakuløst modellervoks, som kan gå ind og erstatte det væv, som angribes af sygdom ( Se kilde 5271 side 44).
Nogle forskere anser den medicinske udnyttelse af stamceller for at kunne blive endnu større end den medicinske udnyttelse af genteknologien ( Se kilde). Det siger noget om det enorme potentiale, som stamcellerne har. Stamcelleforskningen kan give oplysninger om, hvordan et menneske kan udvikles ud fra et befrugtet æg, og hvordan arvelige sygdomme udvikles. Men stamcellerne vil også kunne bruges til at teste nye lægemidler og helbrede sygdomme, som i dag er uhelbredelige.
De dyrkede, embryonale stamceller kan tænkes anvendt til celleterapi, hvis de forinden er blevet differentieret til den celletype, som ønskes til behandlingen.
De såkaldte "voksne stamceller" er mindre fleksible end de embryonale stamceller, dvs. at de ikke kan udvikles til enhver celletype, og de er ikke udødelige, når de dyrkes i laboratoriet (Se kilde). Selv om der er problemer med at udnytte stamcellerne i praksis forsøges de anvendt inden for mange områder, bl.a. Alzheimers demens, Parkinsons sygdom, blodsygdomme, blodtab, skaldethed, blindhed, cystisk fibrose, døvhed, diabetes, hjertesygdomme, nyresvigt, leverskade, lupus, sygdomme i de motoriske nerver, sklerose, knogleskørhed, skader på rygraden og slagtilfælde. Man har desuden også brugt stamceller mod kræft og til at dyrke væv til bryst implantater samt til at erstatte tænder. Stamceller har også været brugt til behandling af hunde og væddeløbsheste.
Cellebeskyttelse
Stamceller vil også kunne bruges til at beskytte andre celler mod at lide skade ( Se kilde). F.eks. har man fået stamceller til at udskille signalstoffer, som stimulerer eksisterende celler til at udbedre skader ( Se kilde). Ved at gensplejse stamcellerne fra knoglemarven, før de gives tilbage, har man f.eks. kunnet tredoble et signalstof, som kaldes SDF-1. Dette er et SOS-signal om hjælp, som også beskadigede hjerteceller udsender efter et hjerteanfald, og som formentlig tilkalder reparationsceller ( Se kilde). På den måde kan man altså starte kroppens egne helbredelsesevner. Anvendt i et forsøg med rotter var denne metode i stand til at nedsætte celledød blandt hjertecellerne med 70% ( Se kilde).
Industriel anvendelse
Først når det bliver muligt at dyrke stamceller så sikkert, at stamcellebehandling kan tilbydes mange, vil medicinalfirmaerne blive virkelig interesserede. Ellers ville det være en underskudsforretning for firmaerne. Hvis stamcellebehandling skal kunne tilbydes til mange patienter vil det formentlig kræve, at der bliver givet udvidet tilladelse til at udvikle stamcellelinier fra embryonale stamceller. Den bioteknologiske industri er vant til at dyrke cellekulturer. En talsmand for et biotekfirma har udtalt, at blot ét laboratorium i hans firma ville kunne producere tilstrækkeligt med celler til f.eks. at behandle alle de 250.000 patienter, som i USA i de næste 20 år vil få akut skade på rygmarven ( Se kilde).
Anvendelse af terapeutisk kloning
Man forventer, at man vil kunne udnytte terapeutisk kloning (se box side 25) til behandling af sygdomme, f.eks. på følgende måde: Nogle celler (hudceller, hvide blodlegemer eller andet) udtages fra en patient. Disse celler er "somatiske" celler. De sammensmeltes med kerneløse ægceller eller kerneløse zygoter. (Sammensmeltningen kan f.eks. ske ved elektrofusion). Derved dannes zygotelignende celler, som er en klon af patientens egne celler (resultatcellen er blevet kaldt en "clonote", altså i stedet for en zygote (Se kilde 5640 side 54 note). Zygoterne dyrkes, og udvikler sig til blastocyster. Celler fra den indre cellegruppe i blastocysterne høstes, og da disse celler er embryonale stamceller, kan de ved tilsætning af de korrekte signalstoffer udvikles til lige præcis de celler, som skal bruges til at behandle patientens sygdom (celleterapi). Cellerne – som har patientens egen vævscelletype – transplanteres tilbage til patienten ("autolog transplantation"). Der er ingen risiko for vævsafstødning, og immunhæmning er derfor ikke nødvendig.
STAMCELLER
Hvilken sammenhæng er der mellem stamceller og ældning?
Ældning af væv hos mennesket skyldes mindre aktive og færre stamceller. Dette medfører rynker, svækkede organfunktioner osv. Ældningen af stamcellerne skyldes specifikke faktorer, f.eks. ændringer i den såkaldte stamcelle-niche, der er det specialiserede mikromiljø, som omgiver stamcellen, og som opretholder stamcellen som en udifferentieret celle.
Forskere ved Salk Institute for Biological Studies, La Jolla, Californien, har påvist, at ældningsprocessen får støtten fra nichemiljøet til at forsvinde, hvorved stamcellerne bliver dårligere til at formere sig, så der bliver færre stamceller, og altså mangel på stamceller, når der opstår et reparationsbehov. Dette vil have betydning, hvis man vil behandle ældre mennesker med stamceller.
Hvis de ældres mikromiljø er svækket, vil de måske ikke kunne opretholde en population af transplanterede stamceller ret længe.
Man har tidligere påvist, at støtteceller kan udsende de signalstoffer, som kræves af stamcellerne. Kunstig tilførsel af sådanne signalstoffer kan endda få stamcellerne til at danne svulstlignende cellemasser.
Disse alderdomsstudier er foretaget på bananfluer, som kun lever ca. 40 dage, og som altså meget hurtigt bliver gamle og dødeligt svage. Så snart signalstofniveauet blev svagere, faldt antallet af stamceller dramatisk.
Man har f.eks. studeret ældningsfænomenet på ovarie-germstamceller hos bananfluen. Man undersøgte tre forskellige faktorer: Bl.a. virkningen af en proteinfamilie, som kaldes "knoglemorfogene proteiner", som er vigtige for mange væv. Hvis signalaktiviteten fra disse proteiner blev svagere i stamcellernes nærmiljø (som det sker hos de gamle bananfluer), blev dette afspejlet i dårligere evne hos stamcellerne til at formere sig. Modsat kunne man vise, at forøgelse af disse signalproteiner forlængede stamcellernes levetid.
Forskerne kunne også vise, at hvis stamcellerne klæber stærkt til deres omgivelser, forlænger dette stamcellernes levetid. Omvendt medførte svækket adhæsionsevne en hurtigere ældning. Endelig viste det sig, at hvis der dannes ekstra meget af et bestemt enzym, som fjerner de giftige frie iltforbindelser, vil stamcellerne kunne leve længere og dele sig bedre.
Utilstrækkelig erstatning af gamle, døende celler i et væv er formentlig hovedårsagen til ældning hos mennesket. Måske vil man kunne lære at ændre på funktionerne af stamcellerne eller stamcellernes omgivelser, og på den måde bremse ældningsprocessen og de aldersbetingede, degenerative sygdomme ( Se kilde).
Alderdom skyldes bl.a., at nichemiljøet omkring stamcellerne forsvinder, hvorved stamcellerne får svagere signaler.
STAMCELLER
Er der givet en nobelpris i stamceller?
Tre forskere fik i efteråret 2007 Nobelprisen for deres opdagelse af princippet for at indføre specifikke genmodifikationer i mus ved hjælp af embryonale stamceller ( Se kilde). Opdagelsen førte til frembringelse af forsøgsmus ved hjælp af en stamcelle-teknologi, som nu har været anvendt i mange år. Musene får ved hjælp af den særlige teknik indsat gener, som gør, at musene udvikler bestemte sygdomme, som findes hos mennesket. Dermed kan disse sygdomme studeres, og man kan dermed håbe på at finde nye behandlinger.
De tre nobelpristagere hedder Evans, Smithies og Capecchi. Oliver Smithies er en britiskfødt amerikaner, der nu er professor i patologi og laboratoriemedicin ved University of North Carolina. Mario R. Capecchi er en italienskfødt amerikaner, der nu er professor i humangenetik og biologi ved Utah universitet. De to opdagede, at pattedyrceller kunne génmodificeres ved en metode, som man tidligere havde brugt til at ændre bakterier, og Martin J. Evans, der nu er professor i genetik ved Cardiff Universitet, førte deres genmodificering af enkelt-celler op på individniveau ved at bruge embryonale stamceller. De tre delte Nobelprisen 2007 i fysiologi/ medicin på 10 mill. svenske kr for derved at have skabt den knockout (eller knock-in) teknologi, hvormed et pattedyrs gener kan ændres.
Metoden, kaldet målrettet genmodificering (gene targeting), blev opdaget sidst i 1980'erne og danner i dag grundlag for meget biomedicinsk forskning, og metoden har muliggjort forskning i en lang række sygdomme, idet man bl.a. kan slukke et gen, eller som det kaldes: "knock-oute genet". Derved kan man påvise, hvilke gener, som er årsag til sygdommen.
Metoden er vist på figuren på modsatte side. Fra embryoner af mus fremdyrkes embryonale stamceller, og disse ændres genetisk ved at indsætte et modificeret gen – ved kombination med et konstrueret DNA-stykke. De embryonale stamceller implanteres i en blastocyst, der opsættes i en rugemormus, som føder mosaikmus. Når mosaikmusene parres med normale mus avles dels unger, som er normale, dels unger, som har arvet det modificerede gen i alle dyrets celler, og som derfor kan bruges som sygdomsmodel, hvis genet svarer til et sygdomsgen hos mennesket.
Metoden har været brugt til systematisk at slukke for gener. Faktisk er det lykkedes forskerne at knock-oute over 10.000 forskellige gener hos mus. Det er omkring halvdelen af alle de gener, som findes hos mus, og vi mennesker har nogenlunde samme antal gener som mus.
Med metoden har man udviklet over 500 forskellige muse-udgaver af sygdomme, som kendes fra mennesket. F.eks. Alzheimer, diabetes, kræfttyper og hjerte-kar-sygdomme.
De tre forskere, som var de primære til at skabe det videnskabelige grundlag for denne metode, har arbejdet videre med musene. Mario R. Capecchi har afdækket en række geners rolle for udviklingen af et organ, Martin J. Evans har afprøvet virkningen af genterapi mod cystisk fibrose og Oliver Smithies har udviklet mus, som er sygdomsmodeller for forhøjet blodtryk og åreforkalkning ( Se kilde).
Mus har human-lignende stamceller
Mus bruges meget i stamcelleforskningen, men deres stamceller benytter anderledes biokemiske stier end mennesket, når cellerne skal beholde evnen til at udvikle sig til alle former for væv. For nylig opdagede man imidlertid, at dette problem kan undgås, hvis man udtager cellerne 2 dage senere fra museembryonet end ved den gængse procedure, dvs. på et tidspunkt, hvor stamcellerne lige er begyndt at modnes til det, som senere skal blive til forskellige væv. Netop på dette tidspunkt har de påfaldende ligheder med menneskelige embryonale stamceller.
Denne opdagelse vil gøre mus og rotter meget mere velegnede til stamcellestudierne ( Se kilde). Nobelpris i medicin 2007: Knockout-mus, lavet ved brug af stamceller, har givet et redskab til studiet af årsagerne til menneskets sygdomme. Tegneserien om Superman, superhelten, der er nørd om dagen og helt om natten, blev filmatiseret af Christopher Reeve. Virkelighedens Christopher Reeve faldt af sin hest, og blev lammet fra halsen og ned. Han erklærede senere fra sin ubevægelige tilstand, at hans faste mål var igen at komme til at gå, og han blev indtil sin død en særdeles aktiv talsmand for at støtte stamcelleforskningen, især at forskning i embryonale stamceller skal tillades i USA ( Se kilde 5271 side 44). Nobelpris til britisk stamcelleforsker Sir Martin J. Evans fra Cardiff Universitet i Wales var blandt de første, som opdagede embryonale stamceller i kroppen, hvilket dannede grundlaget for den moderne stamcelleforskning ( Se kilde). Martin Evans, der i en alder af 66 år fik Nobelprisen i 2007 sammen med to andre forskere, gjorde sin vigtigste opdagelse i 1981, hvor han sammen med Matthew Kaufman opdagede, at man kunne dyrke embryonale stamceller fra museblastocyster. Han udtog cellerne og placerede dem i et dyrknings medium. Samme år publicerede Gail R. Martin også en artikel om dyrkning af disse celler. Han navngav dem "embryonale stamceller".
Senere blev teknikken brugt til at studere gener, og da Martin Evans' kone fik konstateret brystkræft kort efter, at parret i 1999 var flyttet til Cardiff, hvor han blev professor på universitetet, begyndte han bl.a. forskning i de gener, som giver visse kvinder en øget genetisk tilbøjelighed til at udvikle brystkræft. Han forestiller sig, at der måske engang vil blive fundet et middel, som kan bruges mod visse former for brystkræft ved at forhindre tumorcellernes evne til at reparere deres eget DNA. Der er dog meget lang vej igen, før en sådan behandling vil være mulig, men de grundvidenskabelige musestudier har åbnet muligheden for at udvikle målrettede behandlinger.
Martin Evans har haft større held med forskning i cystisk fibrose, og har udviklet en genterapi, som fuldstændig kunne helbrede tarmfunktionen hos mus med cystisk fibrose – men igen er der meget langt til en kur for mennesker med denne sygdom.
Det meste af Martin Evans' forskning har været med embryonale stamceller fra mus, men han er en varm fortaler for forskning i embryonale stamceller fra mennesker.
Martin Evans blev adlet i 2004 med ret til kalde sig Sir Martin Evans. "Kan de forstå de moralske protester, Sir Martin?", spørger journalisterne. Martin Evans svarer: "Humane embryonale stamceller er overskud af IVF-embryoner. Dette er meget centralt. De er ofte et overskud som skyldes, at familien allerede har fået børn nok".
På trods af, at Martin Evans har modtaget megen anerkendelse for sin forskning, føler han, at den slags forskning, som han har udført, bliver undervurderet. Alt for ofte bliver forskning betragtet som noget, der skal give udbytte – som en slags malkeko. Folk spørger om nytten og relevansen og de medicinske fordele ved hans forskning. Men forskning kan også anskues ligesom astronomi – hvor ingen spørger om nytten, fordi selve ønsket om at finde svar er nok i sig selv som begrundelse for at udføre forskningen. Vi bør også studere stjernerne inde i os selv, siger Martin Evans, for at forstå den biologiske verden, herunder os selv.
STAMCELLER
Hvad er kimære-mus og knockout-mus?
Kimære-mus indeholder væv fra to forskellige musestammer. Det kan frembringes ved at blande celler fra blastocyststadiet af de to musestammer. Hvis der under processen er fjernet et gen taler man om en knockout-mus (og hvis der er tilføjet et gen, taler man om knock-in mus).
STAMCELLER
Hvad er sammenhængen mellem stamceller og kræft?
Stamceller kan også være en forklaring på kræft: Når niche-mikromiljøet omkring stamcellerne ikke er optimalt, sker der måske en selektion af stamceller, som ikke mere er afhængige af de selv-fornyende signalfaktorer, og sådanne stamceller kan tænkes at være forstadier for kræft-stamceller, som kan medføre kræftsygdomme ( Se kilde).
Måske bliver det inden for kræft, at stamceller kommer til at give store resultater. Man er nemlig blevet klar over, at kræft er stamceller, som kroppen har mistet kontrollen over, idet syge og muterede stamceller kan give kræft. Bestemte gener i stamcellerne er afgørende for, hvordan cellerne differentierer sig. Hvis disse gener forstyrres, kan de ikke længere kontrollere stamcellernes korrekte udvikling og formering, og dette kan føre til fremkomsten af kræftsvulster ( Se kilde).
Når en stamcelles trinvise differentieringsproces går i gang, programmeres der nye specialiserede celler med et genetisk "landkort", der er bestemmende for, hvilke celletyper, de udvikler sig til. Under denne proces mister stamcellerne evnen til at differentiere sig i enhver retning. Men noget kan gå galt i selve differentieringsprocessen.
Hvis man indsætter embryonale stamceller i en mus med nedsat immunforsvar, udvikler de sig straks til kræftceller. Det er i virkeligheden ikke så overraskende, for per definition minder stamceller over ordentlig meget om kræftceller: De vokser uhæmmet og ubegrænset og prøver at skabe væv og organer.
Forskningen af stamceller har åbnet op for et helt nyt perspektiv på kræft, efter at det er blevet erkendt, at grundlaget for kræft er kroppens egne stamceller. Der er tilmed blevet fremsat den teori, at kræft i bund og grund er stamceller, som er blevet ufølsomme for styrende og begrænsende signalstoffer fra deres omgivelser, måske nærmest som om en del af stamcellernes genetiske styring igen var blevet til noget af det, som kendes fra de dyrkede, embryonale stamceller.
Man stiller nu ligefrem spørgsmålet: Findes der overhovedet kræftformer, hvor stamceller ikke er involveret? Forskningsresultater tyder nemlig på, at kræftknuder vokser og spreder sig ved hjælp af stamceller.
Når man studerer kræft er man nu begyndt at opdage stamceller på de steder, hvor en kræftsygdom hærger. Danske forskere fra Panum Instituttet var f.eks. med til at vise, at brystkræft muligvis udspringer fra en stamcelle i brystet, og amerikanske forskere har af normalt væv kunnet frembringe kunstigt skabte brystkræftstamceller ( Se kilde).
Forskere fra Michigan Universitet har identificeret en menneskelig kræftstamcelle fra bugspytkirtlen, og har fundet tegn på, at disse celler er ansvarlige for tumorens aggressive vækst. Studiet understøtter den fremherskende idé om, at stamceller er skyld i noget, hvis ikke al kræft ( Se kilde).
Stamcellerne, som i princippet ville kunne give os evig ungdom, er altså også vores akilleshæl. Stamcellerne fornyr kroppen, men hvis de bliver brugt for meget, vil de mange differentieringsforløb øge risikoen for kræft!
Den evige ungdom er derfor nok ikke en mulighed. Men stamcellerne kan omvendt også tænkes at hjælpe os i kampen mod kræft – nemlig, hvis man kan vaccinere kroppen mod kræftdannende stamceller. Kræftcellerne har – afhængig af typen af kræft – bestemte overfladeproteiner, og de relevante stamceller vil nok danne de samme overfladeproteiner, når de udvikler sig til kræftceller. Man burde så kunne vaccinere imod dem.
Der er faktisk lavet et (i 2007 endnu ikke publiceret) studie, som viser, at en sådan vaccinationsstrategi er en realistisk mulighed. Hvis man vaccinerer mus med embryonale stamceller beskyttes musene mod at få lungekræft. Vacciner mod kræft kan altså tænkes at blive et overraskende og uforudset spin-off fra stamcelleforskningen ( Se kilde).
Stamcellernes evne til at forny sig selv gør dem i stand til at forny dårligt fungerende væv, – men rummer samtidig en risiko for kræftudvikling. Der er derfor bekymring over, om celler, som er dannet ud fra stamceller, vil blive til kræftceller, hvis de er blevet påvirket på uheldig måde under dyrkningen i laboratoriet.
Man har påvist, at når embryonale stamceller fra mus dyrkes i laboratoriet, kan der opstå fejl i epigenesen. F.eks. kan en kopi af IGF2-genet aktiveres, selv om den burde forblive inaktiv. Dette fordobler risikoen for, at en kræftfremmende mutation kan medføre svulstudvikling.
Man ved fra forsøg, at hvis blot en enkelt stamcelle slår sig ned et forkert sted, kan det medføre en kræftsvulst. Det ses i hvert fald hos de "nøgne mus", som er en musestamme, som mangler brisselen (thymus), og hvor musen derfor ikke har noget T-lymfocyt- baseret immunforsvar ( Se kilde 5185 side 90).
Der er det problem ved anvendelse af dyrkede embryonale stamceller til celleterapi, at alle de embryonale stamceller forinden må være differentieret. Hvis blot en enkelt celle stadig er udifferentieret risikerer man, at den danner en kræftsvulst i patienten. Der vil være en risiko for kræftudvikling, hvis man ikke har helt styr på, hvilke celletyper, som transplanteres tilbage i patienten. Måske vil man kunne fjerne risikoen for kræftsvulster ved at blokere Nanog-proteinet eller en anden nødvendig faktor i de transplanterede embryonale stamceller, så de ikke kan holde sig evig unge og så de dermed ikke mere kan udgøre en kræftrisiko ( Se kilde 5185 side 25).
Testikelkræft skyldes måske ukontrolleret vækst (teratokarcinom) af de embryonalstamceller, som danner kønscellerne.
I testiklerne hos 1% af unge danske mænd findes celler, som i 20-30 års alderen danner kræft. Disse kræftceller er pluripotente celler, som ligner de dyrkede, embryonale stamceller, og som aldrig er blevet differentieret færdigt. Det kan skyldes, at der er kommet problemer for de signalproteiner, som styrer differentieringen af de pluripotente celler, som giver ophav til de dyrkede, embryonale stamceller. Differentieringen er nemlig af ukendt grund gået i stå i testikelkræftcellerne, så de stadig har bevaret evner, som hos dyrkede, embryonale stamceller. Testikelkræftceller synes at være pluripotente celler, som ligner de dyrkede, embryonale stamceller, og en ukendt hormonpåvirkning under kvindens tidlige graviditet (måske fra hudcremer, kosmetik eller mad) påvirkede hendes drengefosters testikelceller, så de ikke differentierede sig, som de normalt skal gøre.
Evnen til at kunne danne kræft er karakteristisk for dyrkede, embryonale stamceller, og bruges faktisk til at bevise, at embryonale stamceller, som man har dyrket i længere tid, stadig er embryonale stamceller, dvs. at de ikke har differentieret sig og derved mistet deres pluripotente evne (som kan udtrykkes som kræftcelleudvikling).
Specielt må man altså være opmærksom på, at de, hvis cellerne deler sig ubegrænset, vil kunne medføre kræft. Det kan dog formentlig undgås, hvis de transplanterede celler alle er differentierede.
Man får flere og flere beviser for en sammenhæng mellem hjernesvulster og neurale stamceller. Det næste store skridt for en videreudvikling af teorien om, at stamcellerne kan medføre hjernetumor, vil være at opnå viden nok til at styre en proces, hvorved cellerne kan modificeres til at danne en tumor, så man kan bevise princippet for denne kræftudvikling ( Se kilde).
Ved omprogrammering af en hudcelle under anvendelse af signalstoffer opdagede man, at 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).
Nogle stamceller fusionerer med andre celler, og danner hybridceller, som kan udbedre vævsskader, men de kan måske også tænkes at være årsag til kræft ( Se kilde 5185 side 45).
Genterapi kan eksperimentelt ske ved at indføre generne ved hjælp af retrovirus, og dette 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).
Nogle stamceller har ikke tendens til at udvikle sig til kræftceller, det gælder f.eks. skeletmusklernes myoblaster.
Det ser heller ikke ud til, at fostervandsstamcellerne kan udvikle sig til tumorer, sådan som det er tilfældet med de embryonale stamceller (det er faktisk en definition på embryonale stamceller, at de skal virke som kræftceller i immundefekte mus; stamceller fra navlestrengsblod, moderkagen eller testikelvæv har ikke denne kræftvirkning på immundefekte mus).
Mediedækningen af stamcelleområdet risikerer at fokusere urimeligt på kræftrisikoen, uden hensyn til at et forsøg er gjort med én stamcellekultur og i én bestemt sammenhæng. Danske forskere viste f.eks. at voksne stamceller, som ved gensplejsning var gjort langtidslevende, viste kræfttendenser (ikke overraskende, da langtidslevende og -delende celler er sådan), blev det i medierne udråbt til, "stamcellebehandling kan give kræft". Men stamcellebehandling sker under mange forskellige forhold, og er ofte uden tegn på kræftrisiko. (Indgivelse med udifferentierede embryonale stamceller rummer kræftrisiko, men det er velkendt).
STAMCELLER
Hvordan kan stamceller bruges til medicinsk forskning?
Man håber at finde behandlinger, der virker lige så godt, som når kroppen f.eks. let af sig selv klarer at helbrede en hud afskrabning ved hjælp af hudens egne stamceller. Nogle forskere mener, at man er meget tæt på at kunne behandle sygdomme i knoglemarven, blod- og immunsystemet ved at bruge celle udskiftningsbehandlinger under brug af stamceller fra knoglemarv, blod eller navlestrengsblod ( Se kilde).
STAMCELLER
Kan man dyrke organer ud fra stamceller?
Man arbejder på at lave organer såsom lever og blodkar. Man kan tage en urinblære-vævsprøve på et par centimeters størrelse og dyrke vævsprøven på en urinblærelignende form af kollagen.
Endnu har man ikke kunnet fremdyrke en hel ny urinblære på den måde ( Se kilde 5412 side 55). Man arbejder på at lokke stamceller til at blive insulinproducerende.
Stamceller i brystimplantater
Et forsøg i Japan har påvist, at stamceller kan hjælpe til at genoprette det manglende væv hos kvinder, der har fået fjernet dele af brystet i forbindelse med brystkræft. Stamcellerne blev isoleret fra eget fedtvæv, og kan sammen med fedt-celler (ligeledes fra kvinden selv) udgøre en ny form for bryst implantat. En amerikansk stamcelle virksomhed, Cytori Therapeutics, har gjort opdagelsen. Effekten er vist på over 40 kvinder i Japan. Stamcellerne blev sammen med fedtvæv sprøjtet ind i det relevante område, og cellerne gav sig derefter til at udfylde hulrummet. Hvis man nøjes med at indsprøjte fedt-celler i brystet, vil de med tiden blive nedbrudt, men det sker ikke, hvis der indsprøjtes stamceller samtidigt ( Se kilde 5415 og5443).
Stamceller til bruskskader
Kroppens evne til at reparere bruskskader er ikke så god. Derfor har man bl.a. i Norge anvendt bruskdyrkning udenfor menneskekroppen. Men brusk, der er udviklet fra stamceller, vil formentlig være endnu bedre til at tilpasse sig kroppen end personens egne bruskceller, blandt andet når det drejer sig om at udvikle de mekaniske egen skaber ved brusk.
Den gængse metode til bruskdyrkning indebærer, at man tager et lille bitte stykke brusk fra patientens knæ, og sender det til laboratoriet, hvor f.eks. 2000 celler dyrkes i et miljø med høj kuldioxidkoncentration og lav iltkoncentration.
I løbet af to uger bliver de til f.eks. 40 millioner celler, som kan transplanteres tilbage i patienten. Fordelen ved i stedet at bruge stamceller ville derimod være, at de kan tages ud overalt på kroppen, f.eks fra fedt, knoglemarv eller ledhinder. Til gengæld kan stamcellerne blive til mange forskellige celler, og de må derfor have "rigtig besked", f.eks. ved at man giver dem samme vækstvilkår som bruskceller, dvs. hiver og flår lidt i dem, fordi bruskceller er vant til sådanne belastninger. Forsøg med kaniner har givet lovende resultater, og stamcelletransplantationer på mennesker for at danne brusk vil formentlig snart kunne udføres.
Metoden vil også betyde, at det kirurgiske indgreb bliver mindre, idet brusk, som dyrkes med stamceller, blot kan sprøjtes ind i området, idet det kan trænge ind i en åbning på f.eks. blot otte millimeter i huden. På denne måde vil patienten kunne forlade hospitalet samme dag som transplantationen finder sted ( Se kilde).
Det danske biotekselskab Interface Biotech A/S (www.interfacebio.com ) leverer opdyrkede bruskceller til autolog chondrocyt-implantation (ACI-teknik) og forsker i øvrigt i stamceller med henblik på at udvikle fremtidige produkter til reparation af andre vævstyper også. Coloplast A/S erhvervede i 2007 en større aktiepost i Interface Biotech A/S.
STAMCELLER
I hvilke organer findes stamceller?
Måske findes der stamceller i alle væv. De reparerer og er i reserve, men de kan være svære at finde. Stamceller kendes fra mange forskellige organer, og findes måske i alle organer i kroppen. Man inddeler stamcellerne i tre hovedtyper: Embryonale stamceller (ES-celler), germceller (EG-celler) og voksne stamceller ("AD-celler": adult stem cells). Voksne stamceller kaldes også "somatiske stamceller".
I de fleste væv findes der en lille procentdel af "stamceller", som er i stand til at forny sig selv. Under de rette betingelser laver de datterceller, som kan blive til de specialiserede celler, som skal udskiftes. Under fosterudviklingen er stamcellerne ansvarlige for dannelsen af de forskellige celletyper og organer. Senere er de ansvarlige for regenerationen af cellerne i disse væv.
Vi indeholder mindst 230 celletyper
Et voksent menneske består af ca. tusinde millioner millioner celler, og menneskekroppen har mindst 230 forskellige celletyper, f.eks. nerveceller, leverceller, hudceller, blodets celler osv.
De fleste celler i kroppen er specialiserede i at udføre en helt speciel funktion. Nogle af de meget specialiserede celler deler sig sjældent eller slet ikke.
I hjernen og visse andre organer dannes næsten alle cellerne tidligt under udviklingen. De fortsætter så med at være levende livet igennem – bortset fra et relativt lille antal celler, som dør hvert år.
I andre væv, bl.a. huden og blodet, skades cellerne meget hurtigt og dør. Kroppen må derfor have et system, som kan erstatte sådanne celler.
STAMCELLER
Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne?
Zygoten – den første stamcelle
Individets første stamcelle er zygoten, dvs. den celle, som dannes ved, at en sædcelle befrugter en ægcelle (oocyt). Zygoten er en totipotent stamcelle. Det betyder, at den kan udvikle sig til alle celletyper i kroppen, samt til de embryonceller, som indgår i moderkagen (placenta), fosterhinderne og navlestrengen.
I den første tid efter befrugtningen gennemgår zygoten en række celledelinger. Medens disse første celledelinger sker, befinder embryonet sig stadig i æggelederen. Cellerne fører til et embryon, som består af identiske celler. Disse celler er alle "totipotente", dvs. at de kan danne alle slags celler og væv. Som man ved fra enæggede tvillinger, trillinger, firlinger osv., der er monozygotiske (dvs. dannet ud fra én zygote), kan hver af disse celler udvikle sig til et helt menneske. Enæggede tvillinger kan f.eks. dannes ved, at en klump totipotente celler deles i to klumper (eller at de første to celler fra den første zygote deling adskilles). Monozygote tvillinger er genetisk identiske. I den udstrækning de udvikles forskelligt, skyldes det altså miljøet, ikke arv.
Morula og blastocyst
Efter ca. 4 dage er embryonet nået til morula-stadiet. Det er en kompakt celleklump på 32-128 celler, der alle er totipotente. Men herefter begynder cellerne at specialisere sig.
Når den kompakte morula-celleklump har udviklet sig til en hul cellebold, taler man om blastocyst-stadiet (hvilket man også kunne kalde "cellebold- stadiet").
Totipotente stamceller
Alle celler i kroppen har samme arveanlæg, men de har forskellig adgang til at bruge deres arveanlæg. De totipotente stamceller er mindre begrænsede, da de via en række celledelinger kan blive til alle slags celletyper.
De totipotente stamceller i et menneske udgør zygoten og zygotens efterkommere, men kun til og med de ca. 32-128 celler, som udgør morulastadiet. Kun de totipotente celler kan danne et helt menneske.
Pluripotente stamceller
Pluripotente stamceller kan danne alle tre kimskivelag, dvs. at de kan danne alle typer af celler, men de kan ikke som de totipotente celler danne et helt menneske, fordi de gener, som skal aktiveres for bl.a. at danne moderkagen, er blokeret. Så selv om en pluripotent stamcelle indsættes i en livmoder, vil den ikke kunne udvikles til et nyt individ. De pluripotente stamceller i et menneske er dels blastocystens indre celler, som kan give ophav til dyrkede embryonale stamceller, dels germceller fra fosteret og muligvis visse typer af voksne stamceller.
Multipotente stamceller
Multipotente stamceller er voksne stamceller, som kan differentiere sig til de mange celletyper, som findes i et bestemt væv eller et bestemt organ. F.eks. er de hæmatopoietiske stamceller multipotente, fordi de kan differentiere sig til alle de celletyper, som findes i blodet.
Unipotente stamceller
Unipotente stamceller er celler, som ud over at forny sig selv kun kan differentiere til én enkelt moden celletype. F.eks. er sædcellernes stamceller (spematogonierne) unipotente, da de kun kan blive til én celletype, nemlig sædcellen. Stamcellernes indskrænkning i udviklingsmuligheder (potensitet) går altså fra totipotens via pluripotens og multipotens til unipotens.
Progenitorceller
Progenitorceller er "kommittede" forløberceller, som har kommittet sig til at blive til én eller nogle få bestemte celletyper. De har altså kommittet sig til at udvikle sig i én bestemt retning. (Primitive stamceller er derimod ukommittede, dvs. at de kan blive til mange forskellige typer celler).
Stamceller har fleksibel cellekerne. Cellekernerne i stamceller er særlig bløde og bøjelige, har biofysikere ved Pennsylvanias universitet opdaget. Bøjeligheden af cellekernen gør det lettere for disse celler at vandre gennem kroppen og indtage forskellige strukturformer, – måske giver bøjeligheden også lettere adgang til den rigtige cellekernesektor, når bestemte gener skal aktiveres for at stamcellen kan indtage en bestemt celletypefunktion. Forskerne trak cellekerner gennem mikroskopiske glasrør og iagttog ved hjælp af flourescensmikroskopi, hvordan cellekernens DNA og proteiner blev påvirket. Undersøgelsen viste, at de humane embryonale stamcellers cellekerner var lettest at få til at ændre form, og at de hæmatopoietiske stamcellekerner også var ret villige til at ændre form.
Begge stamcelletyper mangler to filamentøse proteiner, kaldet lamin A og C, som ved at interagere stabiliserer indersiden af cellekernen hos de fleste vævsceller. Lamin A og C gør celle kernen stiv. Disse to lamin-proteiner dannes kun i celler efter gastrulastadiet, dvs. efter at de fleste stamceller har dannet de forskellige bestemte væv, som findes i den færdige, komplekse organisme. Ifølge en teori er lamin-proteinerne ansvarlige for meget af den genetiske fastlåsning, som ses hos færdigdifferentierede celler. Alle differentierede celler, f.eks. muskelceller, fedt-celler og knogleceller, stammer fra stamceller, som har kommittet sig til at blive til disse specialiserede celletyper ved at låse sit DNA til et bestemt mønster af génudtryk (gén-ekspression) ( Se kilde). Viden om disse stivheds-proteiner, og de gener, som danner dem, kan måske gøre det lettere at styre cellerne under differentieringsprocesserne.
STAMCELLER
Hvad er en blastocyst?
Blastocysten (en cellebold med ca. 150 celler omkring et væskehulrum) har ca. 30 celler i den indre cellemasse. Alle celler er pluripotente og kan blive til enhver celletype fra enhver af de tre kimlag, som dannes senere i individets udvikling. Hvis man udtager den indre celle masse, og flytter den til en dyrkningsskål, udvikler cellerne sig til såkaldte embryonale stamceller, der er den slags celler, som ses på billederne til højre. Embryonale stamceller kan fås fra flere kilder, typisk fra overskydende daggamle blastocyster.
STAMCELLER
Hvad er de tre kimlag?
Blastocysten dannes under embryonets transport ned gennem æggelederen hos kvinden. Først cirka 7 dage efter befrugtningen implanteres blastocysten i livmoderen.
I blastocysten findes en lille celleklump, som er det egentlige foster. Dette egentlige foster består af de kun ca. 30 celler, som kaldes "den indre cellemasse". Disse celler kaldes (når de dyrkes i en dyrkningsskål) for "embryonale stamceller".
Blastocysten består af et ydre lag af celler, den såkaldte "trofoblast", der ligger rundt om et væskefyldt hulrum. Den indre cellemasse i blastocysten udvikles til det fosterstadium, som kaldes en "gastrula". Denne indeholder en kimskive med tre kimlag. Det yderste kimlag kaldes "ektoderm", det midterste kimlag kaldes "mesoderm", og det inderste kimlag kaldes "endoderm".
Det yderste kimlag af gastrulaembryonet, "ektodermen", danner hudcellerne i overhud, hår og negle samt nervesystemet.
Det midterste kimlag af gastrula-fosterstadiet, dvs. "mesodermen", danner hjertemuskulaturen, skelet muskulaturen, blodlegemerne, den glatte muskulatur (der ikke kan styres med viljen) samt testiklerne eller æggestokkene (ovarierne).
Det inderste kimlag af gastrula-fosterstadiet, "endodermen", danner lungerne, leveren, bugspytkirtlen og tarmepithelet. Fosteret betegnes et "embryon", indtil det er to måneder gammelt, hvorefter det frem til fødslen kaldes et "føtus" (kilde 5185).
STAMCELLER
Hvad kendetegner embryonale stamceller?
Embryonale stamceller er dyrkede, umodne og naive urceller. I deres naturlige, ikke-dyrkede form, findes disse pluripotente celler kun i et ganske kort tidsrum i det helt tidlige embryon (Se kilde). Når de dyrkes, ændres de givetvis ved selve dyrkningen. Både de dyrkede embryonale stamceller, og de oprindelige pluripotente celler i blastocystens indre cellemasse, kan danne en hvilken som helst slags celle, dvs. alle former for væv i kroppen. Man har arbejdet på at lære, hvordan man kan tilbageføre voksne celler til at blive embryonale stamceller, og det synes faktisk stort set at være lykkedes.
Embryonale stamceller kan i princippet dyrkes i det uendelige, idet de kan blive ved med at dele sig. Alle efterkommerne er kloner (dvs. kopier) af cellen, og udgør derfor en "embryonal stamcellelinie". Man vil med tiden kunne etablere hundredvis af embryonale stamcellelinier, og de vil alle have deres eget særtræk. Små forskelle i tidspunktet for deres dannelse, dyrkningsbetingelser osv. kan betyde, at nogle embryonale stamcellelinier f.eks. hellere vil udvikle sig til nerveceller og andre f.eks. hellere vil udvikle sig til hjertemuskelceller osv. De embryonale stamcellers principielle udødelighed skyldes, at de hele tiden opretholder en høj aktivitet af enzymet telomerase. Disse celler danner med andre ord hele tiden telomerase-enzymet. Enzymet bevirker, at kromosomerne bevarer deres længde. Ved almindelige cellers delinger bliver kromosomet lidt kortere ved hver deling. Til sidst vil en sådan almindelig celle ikke kunne dele sig mere. Cellen vil derfor dø efter et vist antal celledelinger. Så vidt man ved, er det kun embryonale stamceller (og kræftceller), som opretholder en konstant høj telomerase-aktivitet. Enden af kromosomernes DNA-streng kaldes telomeren, og enzymet telomerase forlænger netop kromosomets DNA-ende. Enzymet påsætter TTAGGG-gentagelser til 3'-enden af DNA-strengene. Dermed kan cellen vokse og dele sig i det uendelige, fordi kromosomet aldrig bliver for kort til, at cellen kan dele sig. Men hvis man dyrker embryonale stamceller, så celletætheden bliver høj eller kolonierne rammer hinanden, vil de begynde at differentiere. De embryonale stamceller vil også begynde at differentiere sig i en suspension, idet de vil mangle et lag af feederceller, og dermed en overflade at hæfte sig til ( Se kilde 5185 side 39). Det gælder både for embryonale stamceller fra mus og fra mennesker.
STAMCELLER
Hvad er embryoide legemer?
Embryoide legemer. Celler i suspensionen klumper sig sammen i klynger ("embryoide legemer"), – ofte med et væskehulrum i midten. De danner forskellige celletyper, f.eks. nogle, som ligner nerveceller eller pulserende hjertemuskelceller. Hvis celleklyngerne brydes op i enkelt-celler, og hvis disse dyrkes, kan man (afhængig af hvilke signalstoffer, som tilsættes) få dem til at udvikle monolag af celler, som svarer til kimlagene i embryonet (ektoderm, mesoderm eller endoderm), som kan udvikle sig til henholdsvis nerveceller, muskelceller eller tarm epithel – for at give nogle eksempler.
Så længe de embryonale stamceller påvirkes af proteinet FGF2 (også kaldet bFGF) forbliver de udifferentierede. Proteinet hæmmer differentieringen (samme funktion, som LIF-proteinet har hos mus). Hvis man fjerner FGF2-proteinet differentieres de. Man kan lave en opløsning (suspension) af såkaldte "embryoid bodies", hvorved cellerne vil differentiere til forskellige kimlinieceller. 2-4% af mesoderm-cellerne vil spontant i løbet af 10 dage danne hjertemuskelceller, som afslører sig ved deres pumpe bevægelser hos nogle af cellerne i embryoid-legemerne.
Embryoid-legemer kan bruges til studier, fordi deres endoderm-lag ligger yderst i denne kunstige suspensionstilstand. Efter 6 dage dannes et centralt hulrum i de embryoide legemer, og indad mod celleklumpens centrum dannes en stærkt polariseret "parietal endoderm". Embryoid-legemerne svarer hos et fosteranlæg til "columnar-epithelet af epiblasten", som også har et indre hulrum, og som yderst har en "visceral endoderm". Uden for denne søjle af epiblastepithel findes i fosteranlægget en "amniotisk hulhed", der afgrænses udadtil af et dobbelt cellelag, hvor den "parietale endoderm" vender indad, og "trof-ektoderm-laget" (der er med til at danne moderkagen) vender udad. (Se nærmere forklaring på figuren "embryoid-legemer": www.bionyt.dk/stamceller)
STAMCELLER
Hvad er germceller?
"Germceller" er betegnelsen for de pluripotente stamceller, som man hos mennesket kan isolere fra kønskirtelanlæggene hos embryonet, når dette er 5-8 uger gammelt, kaldes embryonale germceller eller blot "germceller" ( Se kilde). Man kender en række forskellige markører for germceller, idet de danner proteiner som kaldes Oct4, Nanog, KIT, BOB1 og prominin 1 (PROM1). Markøren BOB1 udtrykkes f.eks. i fosterets testikler i det andet og tredie trimester af graviditeten, medens PROM1 kun udtrykkes frem til andet trimester (Se kilde). Germcellerne opstår i den bageste del af embryonets blommesæk nær stedet, hvor fosterhinden (allantois) udspringer. Herfra vandrer germcellerne langs væggen i den bageste del af tarmen frem til et område, som godt 1 måned efter befrugtningen omdannes til to "gonaderygge", dvs. langstrakte forhøjninger, som senere udvikles til testikler eller æggestokke (ovarier). Germcellerne bliver til sædceller eller ægceller. Man kan i en kort periode under fosterudviklingen få fat på germcellerne. Teoretisk ville de kunne skaffes fra spontane aborter på 2 måneder stadiet, men sådanne aborter skyldes ofte genetiske fejl ( Se kilde). I 1998 kunne John Hopkins University i Baltimore rapportere, at man havde isoleret germceller fra et menneskefosteranlæg og fundet en metode til at bevare germcellerne i den pluripotente tilstand ( Se kilde 5185 side 9). Germcellerne har tilsyneladende det samme differentieringspotentiale som de embryonale stamceller, men kan i dag ikke dyrkes lige så længe.
STAMCELLER
Hvad kendetegner voksne stamceller?
Voksne stamceller er celler, som hverken er embryonale stamceller eller germceller. Der er fundet voksne stamceller i huden, blodet, hjertet, øjets hornhinde og nethinde, tarmen, leveren, musklerne, bugspytkirtlen, nervesystemet og hjernen ( Se kilde). De findes også i en lang række andre væv, men stamcellerne kan være yderst svære at finde i vævet. Der vil efter alt at dømme være voksne stamceller i alle organer i kroppen, inde mellem de almindelige vævsceller. De uddør ikke, eftersom de gennem hele individets liv kan forny sig selv ved celledelinger. Ved hver celledeling forkortes dog deres telomerer, så de er ikke udødelige. Dette problem klarer de ved at holde sig passive i mange år uden at dele sig. Stamceller findes naturligvis i fosteret, men også i moderkagen (placenta), fostervæsken og navlestrengen.
Voksne stamceller forekommer i relativt ringe antal, og man har endnu ikke fuld kontrol over metoderne til at dyrke dem i laboratoriet. Deres ringe antal og vanskelige dyrkningsforhold begrænser i øjeblikket den mulige anvendelse af voksne stamceller. Voksne stamceller kan (i modsætning til embryonale stamceller) isoleres fra væv hos både voksne, børn og fostre, men også fra navlestrengsblod. Betegnelsen "voksne stamceller" er altså ret vildledende. "Somatiske stamceller" er et bedre udtryk.
STAMCELLER
Hvad er stamcellernes rolle i kroppen?
Kroppen selv udnytter stamcellerne til at helbrede. De bloddannende stamceller kan siges hele tiden at "helbrede" kroppen for truende mangel på friske blodlegemer.
Stamcellernes primære rolle i den levende krop hos et voksent individ er altså at opretholde og reparere det væv, hvori de findes. De er vigtige for at vedligeholde det organ, som de findes i. I almindelighed er stamcellerne dog kun i stand til at producere de vigtigste af de specialiserede celletyper i vævet. Som konsekvens heraf betegnes voksne stamceller som "multipotente", dvs. at de er i stand til at producere mange, men ikke alle celletyper.
STAMCELLER
Hvordan kan man i laboratoriet se forskel på stamceller?
Man kan kende stamceller på, hvor de findes i kroppen, og hvad de gør. Når man dyrker stamcellerne i laboratoriet bruger man molekylære kendetegn – såkaldte "markører" – for at identificere de forskellige stamcelletyper. Stamcellernes markører er proteiner, eventuelt med påsatte sukkergrupper (de kaldes så for glukoproteiner). Markørproteinerne findes på stamcellens overflade eller i cellens cytoplasma. Den enkelte stamcelletype kan kendes på dens kombination af markører, – samt hvilke markører den mangler.
Markørernes naturlige funktioner er ofte endnu ukendte. Nogle markører er sikkert receptorer for signalstoffer, eller er nødvendige for, at cellen kan hæfte sig til bestemte naboceller. Hvis voksne stamceller påvirkes af bestemte signalstoffer, kan de umiddelbart differentieres til de vævsceller, som de befinder sig naturligt imellem. Dette kan ske ved sygdom, eller når der opstår vævsskader, som stamcellerne dermed kan genoprette.
Stamcellernes måde at reagere på er formentlig reguleret af gensidig påvirkning mellem stamceller og omgivende "nicheceller" samt stoffer uden for cellerne (extracellulær matrix, ECM) ( Se kilde 5185 side 41). Hvilken retning progenitor( forløber)cellerne differentieres i afhænger af kombinationen af signalstoffer osv., som de påvirkes af.
Markørerne har fået forkortelser, som f.eks. Sca-1 (forkortelse for "stamcelleantigen- 1"). Hvis markøren findes, skrives et plus-tegn, f.eks. Sca-1(+), og hvis markøren mangler, skrives et minus-tegn, f.eks. Sca-1(-) ( Se kilde 5185 side 24).
STAMCELLER
Hvilke markørproteiner kendetegner de embryonale stamceller?
De embryonale stamceller har specielle markører. F.eks. har de i cellemembranen en markør, som findes i stor mængde, og som er enzymet alkalisk phosphatase (ALP). Denne markørs tilstedeværelse er derfor tegn på, at cellen er udifferentieret. Ved differentiering bliver der mindre af denne markør. Dette kan påvises, hvis de embryonale stamceller blot dyrkes i en uge uden et differentierings-hæmmende stof.
Markørerne Oct4 og Sox2 er nødvendige for, at de embryonale stamceller kan selvforny sig. Oct4 er en forkortelse for octamer-4, og Sox2 tilhører en gruppe gener, hvoraf det køns bestemmende Sry-gen på Y-kromosomet er mest kendt. Oct4 og Sox2 er proteiner, som bindes til DNA og aktiverer eller hæmmer grupper af bestemte gener. De hører dermed til de såkaldte transkriptionsfaktorer ( Se kilde 5185 side 24).
Det kræves f.eks., at proteinet Oct4 dannes, hvis de dyrkede, embryonale stamceller skal kunne holde sig ikke-differentierede. Genet for Oct4 er tilsyneladende kun aktivt i kort tid, nemlig kun indtil embryonet er blevet implanteret i livmodervæggen. Når embryonet er implanteret, inaktiveres oct4-genet, hvorefter cellerne differentierer til de ca. 230 forskellige celle typer i kroppen. Det har vist sig, at oct4- genet kan være inaktivt hos de voksne stamceller, så de voksne stamceller må derfor kunne opretholde en ikke-differentieret tilstand uden oct4-genet. (Hvis nogle voksne stamceller skulle vise sig at have pluripotens, så de kan ændre sig til alle celletyper, må dette derfor være reguleret på en anden måde end hos de embryonale stamceller). Der har tidligere været rapporter om, at voksne stamceller udtrykker oct4- genet, og hvis det er rigtigt, at Oct4- proteinet undertiden er aktivt i voksne stamceller, har det formentlig en anden funktion end at holde den voksne stamcelle udifferentieret.
Man ved endnu ikke, hvordan voksne stamceller bevarer deres ikke-differentierede tilstand, og om det ske på ens måde hos alle voksne stamceller ( Se kilde).
En anden markør, som kaldes Nanog, er også nødvendig for at opretholde den pluripotente tilstand. Det lidt mystiske navn "Nanog" har ikke noget med isbjørne at gøre. Det er keltisk, – i en keltisk myte kaldes den evige ungdoms land for "Tir na nÓg". Det fik en forsker til at foreslå, at proteinet skulle hedde Nanog, fordi det (sammen med bl.a. Oct4-proteinet) er nødvendig for, at den pluripotente stamcelle kan forny sig selv (dvs. forblive uden differentiering), og dermed bevare "evig ungdom" ( Se kilde 5185 side 25).
Nanog er et såkaldt homeoprotein, dvs. at det tilhører en gruppe proteiner, som kan aktivere eller hæmme det samme DNA-bindingsområde hos forskellige organismer (de er altså transkriptionsfaktorer, som deler et fælles målsted på DNA-strengen). Som resultat af evolutionsprocessen er det pågældende DNA-bindingsområde med andre ord forblevet fælles for mange organismer. Homeoproteinerne aktiverer flere forskellige gener, der alle er med i koordinationen af mange af de processer, som styrer individets udvikling ( Se kilde 5185 side 25). Man har påvist, at man kan dyrke de embryonale stamceller i årevis, uden at de differentierer, og uden at deres telomerase-aktivitet ændres, og uden at der sker ændringer i deres kromosomer.
Ved at påvirke humane embryonale stamceller (hESC) med høje doser af signalstoffet activin-A kan man fremkalde gastrula-udvikling med de tre kimlag, ektoderm, mesoderm og endoderm. Efter 24-36 timer opnås maximal aktivitet af de "primitive streak"- udtrykte gener (generne WNT3, BRACH). Hvis der opretholdes en høj dosis af activin-A, bliver de "primitive streak"-lignende celler omdannet til celler, som udtrykker gener (generne CER, SOX17), som kendetegner endoderm-kimlaget. Men hvis man fjerner tilskuddet af activin-A, giver cellerne sig til at udtrykke gener (generne BRACH, FOXF1, MOX1, FLK1), som kendetegner mesoderm-kimlaget. Hvis de humane embryonale stamceller behandles med signalstoffer som BMP4 og SU5402, fremkaldes aktivering af gener, som er karakteristiske for den primitive endoderm (visceral og parietal typen) og trof-ektoderm, dvs. lag, som normalt ville indgå i moderkagen. (Nature Biotechnology, dec.2005, bd.23 nr.12, s.1533-41).
STAMCELLER
Er stamcellernes markører stabile?
Man kan isolere "voksne stamceller" på grundlag af deres markør-fingeraftryk. Man har dog det problem, at hvis man vil isolere en bestemt slags voksne stamceller blandt de stamceller, som man dyrker i et kultur medium, kommer man samtidig til at ændre vækstmiljøet, og dermed kan man komme til at aktivere dannelsen af andre markører ( Se kilde 5185 side 26).
Markører kan være ustabile Man har opdaget, at dannelsen af en markør kan variere meget i relation til tiden og altså i forhold til cellens miljø. F.eks. vil en ægte primitiv hæmatopoietisk stamcelle i knoglemarven danne markørproteinet CD34, men en sådan celle kan pludselig holde op med at danne dette protein, for så senere at begynde at lave det igen ( Se kilde 5185 side 26). Indtil videre er CD34-markøren dog det bedste markørprotein, når man skal vurdere en stamcelles evne til at finde frem til patientens knoglemarv ("homing"-evne) ved transplantation til blodkredsløbet med henblik på at gendanne patientens knoglemarvsceller.
STAMCELLER
Hvordan kan man sortere celler med magneter?
Cellesortering med magneter Når man vil isolere stamceller, som f.eks. danner CD3-markøren, bruger man monoklonalt antistof, som kan binde sig til CD3-markøren. For at kunne høste de celler, som har disse CD3-målrettede antistoffer bundet til sig, kan man bruge magneter. Antistofproteinerne kan nemlig på forhånd påhæftes mikroskopiske jernpartikler, hvorved man kan høste cellerne ved magnetisk cellesortering.
STAMCELLER
Hvordan kan man påvise særlige proteiner eller DNA-stykker i stamceller?
Immunfluorescensfarvninger
Antistoffer, som har bundet sig til en stamcelles markør, kan være påhæftet et farvestof, som fluorescerer ved udsættelse for ultraviolet lys eller laserstråler. Fluorescensen opstår ved, at det kemiske stof opfanger energi i form af kortbølget lys eller laserlys, og derefter udsender synligt lys med en bestemt farve. Under mikroskopering af præparatet med et fluorescens-mikroskop kan man direkte se, at de mærkede celler fluorescerer. Hvis cellerne er blevet differentieret, vil de have fået en anden markør-sammensætning, og det vil direkte kunne ses på fluorescensen. Metoden kaldes derfor "immunfluorescensfarvning" ( Se kilde 5185 side 30).
FISH-metoden til DNA-påvisning
Med en såkaldt FISH-metode kan man påvise specifikke DNA-sekvenser i en celles kromosomer. Det kan gøres med fluorescensmærkede DNA-prober, der bindes til denaturerede, og dermed adskilte, DNA-strenge i cellen. Dette kan vise, om en tilsyneladende transdifferentiering (dvs. differentiering på tværs af normal differentieringslinie) i virkeligheden er en fusion mellem en stamcelle og en nabocelle. Ved at bruge forskellige DNA-prober og forskellige fluorescerende stoffer kan man give alle menneskets 46 kromosomer hver sin egen unikke farve, og dermed afsløre kromosom afvigelser ( Se kilde 5185 side 31).
STAMCELLER
Hvordan kan man sortere celler ved brug af lys (UV-lys eller laserlys)?
Immunfluorescens kan bruges til at sortere stamceller. Cellerne får lov at binde antistoffer, som er påhæftet et farvestof, der kan fluorescere. Idet man i en væskestrøm fører cellerne enkeltvis forbi en smal laserstråle, der gør farvestoffet fluorescerende, kan man måle enkelt-cellernes fluorescenslys-afgivelse. Man kan samtidig få oplysninger om enkelt-cellernes størrelse og form, fordi størrelse og form medfører forskellig spredning af lyset. Væsken med cellerne presses gennem en dyse, der danner små dråber, der hver kun indeholder én enkelt celle. Ved dråbedannelsen får hver dråbe en elektrisk ladning, hvis cellerne i dråben fluorescerer. Denne elektriske ladning er proportional med intensiteten af den afgivne fluorescens. Derved kan man på grundlag af dråbernes elektriske ladning sortere dråberne med enkelt-cellerne i et elektrisk felt. Dette kan gøres hurtigt, så f.eks. 10 millioner celler kan sorteres på en time i et FACS-apparat med "fluorescensaktiveret cellesortering" ( Se kilde 5185 side 29).
STAMCELLER
Hvordan kan man påvise om et gen er aktivt (GFP-metoden)?
Man kan påvise om et gen er aktivt ved at få det til at lyse – nemlig ved at koble det til et gen fra vandmanden Aequorea victoria, der lever i Stillehavet på store havdybder. Dette dyr indeholder proteinet aequorin, som kan overføre energi til et andet protein, hvorved energien konverteres til grønt lys. Dette andet protein har derfor fået navnet GFP (grønt fluorescerende protein). Ved gensplejsning kan det GFP-kodende gen kobles sammen med det gen, som man studerer, hvorved man direkte ved lysafgivelsen kan se, om genet er aktivt. Det kan f.eks. bruges til at se, om et bestemt markørprotein dannes i en stamcelle ( Se kilde 5185 side 31). F.eks. kan man koble GFP-genet til et gen, som kun er aktivt i udifferentierede embryonale stamceller. Hvis man fremdyrker de embryonale stamceller til en differentieret celletype, vil man kunne fjerne de celler, som stadig er udifferentierede, og som afslører sig ved at fluorescere grønt på grund af GFP-genet. Herover: Celler, som har fået indsat genet for et selv lysende protein (GFP), som får cellerne til at lyse grønt. Det får også de nøgne mus til at lyse grønt under en UV-lampe. (Genet blev engang fundet i en gople fra Stillehavet). Det bruges for at kunne følge, hvilke celler og væv, som er blevet modtager af et bestemt gen (som man har koblet til genet for det selvlysende protein).
STAMCELLER
Hvor mange stamceller er der i blodet (i antal pr. antal blodceller)?
Stamceller er sjældne Man regner med, at kun 1 ud af 100.000 blodceller i blodet er en stamcelle. De multipotente (og måske undertiden pluripotente) stamceller er altså yderst sjældne.
STAMCELLER
Hvornår lærte man at dyrke embryonale stamceller første gang?
I 1981 opdagede forskere, hvordan de kunne finde og dyrke stamceller fra tidlige embryoner af mus. Disse stamceller var i stand til at producere et bredt udsnit af forskellige celletyper. De embryonale stamceller blev første gang opdaget i embryoner fra mus af Martin Evans og Matthew Kaufman, og uafhængigt af Gail R. Martin, som fandt på navnet 'Embryonic Stem Cell'.
STAMCELLER
Hvornår lærte man at dyrke humane embryonale stamceller første gang?
Efter at man havde lært at dyrke embryonale stamceller i mus, tog det ca. 17 år med yderligere forskning, før man havde lært, hvordan man i laboratoriet skulle dyrke embryonale stamceller fra et menneske.
Den første stamcellebank i verden var britisk. Det var også i England, at reagensglasbefrugtning af kvinders æg først resulterede i et barn. Med denne teknik kom man til at stå med et overskud af befrugtede æg, som kan dyrkes en vis tid i en næringsvæske.
I 1998 blev der således publiceret to artikler (bl.a. af en gruppe ledet af James Thomson fra Madison universitet i Wisconsin med finansiering fra firmaet Geron i Californien), som beskrev de første vellykkede tilfælde af isolering og dyrkning af embryonale stamceller fra menneskeembryoner og af germceller fra menneskefoster- forplantningsvæv. Disse opdagelser skete ved kopiering af metoder, som tidligere var blevet brugt i mus. Denne nye forskning åbnede døren for anvendelse af menneske-stamceller til behandling af sygdomme hos mennesket.
STAMCELLER
Hvorfra kan man skaffe embryonale stamceller?
De menneske-stamceller, som man i øjeblikket er mest interesseret i, er de pluripotente celler, som kan blive til dyrkede, embryonale stamceller. Disse kan skaffes fra menneske-blastocyster, som dannes efter befrugtningen af en menneske-ægcelle med en sædcelle. De fleste embryonale stamceller, som man siden 1998 har kunnet dyrke og studere, kommer fra overskuddet efter behandling for ufrugtbarhed, dvs. de overflødige, befrugtede ægceller, som er dannet under IVF-behandling for barnløshed. I nogle lande er det desuden tilladt at frembringe befrugtede ægceller specielt med henblik på forskning, og kvinder er f.eks. i Sydkorea begyndt at donere æg specielt til stamcelleforskningen( Se kilde). Endelig kan embryonale stamceller komme fra afbrudte svangerskaber. En anden hovedkilde er fra cellekerne-udskiftning ved den metode, som kaldes "terapeutisk kloning", som er forbudt i lande som Tyskland, hvor forbudet frygtes at medføre negative konsekvenser for forskningen ( Se kilde). Tyske forskere må ifølge nugældende regler ikke producere embryonale stamcellelinier, men gerne importere dem.
STAMCELLER
Hvordan isoleres embryonale stamceller?
De dyrkede, embryonale stamceller kan skaffes fra den få dage efter befrugtningen dannede lille kugle af celler, som kaldes en blastocyst. Det befrugtede æg dyrkes derfor kun til og med blastocyststadiet. Embryonale stamceller kan f.eks. skaffes på følgende måde: På dag 1 befrugtes en ægcelle i en petriskål, hvorved der dannes en diploid zygote. Den deler sig til to identiske celler ved mitose ca. 12-15 timer efter befrugtningen. Embryonet er dermed 2-cellet. Omkring 24-30 timer efter befrugtningen (altså på dag 2) bliver embryonet 4-cellet. På dag 3 er det typisk blevet 8-cellet, og på dag 4 er der dannet 16-32 celler (morula-stadiet). Virkningen af det mRNA og de proteiner, som fandtes i ægcellen fra starten, er nu blevet meget reduceret. På dag 5 dannes blastocystens væskefyldte hulrum, og opdelingen i de ydre celler (trofoblasten) og de indre celler (det egentlige embryon) finder sted. Når der er dannet 200-250 celler (hvoraf de fleste findes i trofoblast-yderlaget og kun 30-35 celler i den indre celleklump), vil man kunne høste de indre celler for at lave en embryonal cellekultur ( Se kilde). Trofoblasten, som omgiver den indre cellemasse, kan fjernes under mikroskop ved mikrokirurgi, eller ved at tilsætte antistoffer mod trofoblast-cellerne. De 30-35 indre celler, der er pluripotente, vil kunne dyrkes til forskellige cellelinier, – og i sidste ende til de væv, som man ønsker, hvis man ved, hvilke signalstoffer, som skal tilsættes undervejs. Man har troet, at man med den rette behandling med signalstoffer kan få cellen til at udvikle sig til f.eks. en insulinproducerende bugspytkirtelcelle, men man tror nu, at det er nødvendigt at gå den længere vej med at efterligne celleudviklingen, dvs. f.eks. først gøre den embryonale stamcelle til en endodermcelle, derefter til en bugspytcelle, og så endelig til en insulinproducerende betacelle.
STAMCELLER
Hvad er forskellen på terapeutisk kloning og reproduktiv kloning?
"Terapeutisk kloning" har (modsat reproduktiv kloning) ikke til hensigt at medføre reproduktion. Kloning kan altså bruges om forskellige ting. Det er vigtigt at skelne mellem terapeutisk og reproduktiv kloning. Kloningsfrygten og glidebane-argumentet hæmmer forskningen. Al ny viden ville sikkert kunne misbruges, men bliver faktisk sjældent misbrugt.
Terapeutisk kloning består i cellekerne-udskiftning, hvor kernen af en kropscelle fra et voksent individ indsættes i f.eks. en ægcelle (oocyt), hvorfra cellekernen er fjernet forinden. Derved dannes en zygote med den voksne celles kerne, hvori der er det normale 2n-kromosomsæt. Efter ca. 5 dage består embryonet af ca. 50-100 celler, som danner en hul kugle, som kaldes en "blastocyst". Inden i denne hule kugle er der en lille gruppe på ca. 30 celler, som kaldes "den indre cellemasse" (ICM). Det er denne indre cellemasse, som er hovedkilden til de dyrkede, embryonale stamceller, som kan udvikle sig til mange forskellige celletyper, såsom blodlegemer, nerveceller og muskelceller i dyrkningsskålene.
Terapeutisk kloning
Tilladelserne i England blev givet nærmest pr. rutine indtil Alison Murdoch fra University of Newcastle upon Tyne søgte om tilladelse til at indsætte en cellekerne i et æg (som havde fået fjernet sin egen kerne). "Kernetransplantation" eller "terapeutisk kloning" kaldes dette, idet man efterfølgende fra blastocyst- fosteranlægget fjerner de ydre celler, som bærer evnen til at udvikle sig til moderkage og fosterhinder. De resterende indre celler vil aldrig uden de fjernede celler kunne blive til et foster. Hvis de differentieres på styret måde, kan de derimod danne celler og væv, som kan bruges til terapeutisk vævstransplantation, og overflødiggøre en vævsforenelig donor.
Kernetransplantation uden fjernelse af de ydre celler som danner moderkage og fosterhinder er blevet brugt til at klone dyr (mus, kaniner, katte, kvæg osv.), men Alison Murdoch har ikke som formål at lave et klonet individ (det er forbudt i England og Danmark at klone mennesker; reproduktiv kloning). I England (og i f.eks. Sverige siden feb. 2006) er terapeutisk kloning tilladt, men medlemmerne i den engelske HFEA-komité var ikke trygge ved tanken, og frygtede, at nogen alligevel ville opsætte et sådant klon-embryon i en kvindes livmoder og vente på avisoverskrifterne. Den kvindelige forsker overbeviste dog komité medlemmerne om sin sag – med henvisning til, at hvis erstatningsvæv, der er fremavlet af stamceller, har samme genetiske fingeraftryk som en patients celler, vil afstødning kunne undgås. Stamceller, som er klonet fra patientens eget væv, vil derfor være mest velegnet. Med sådanne stamceller ville man også kunne teste medicin, som ikke kan afprøves på patienter. F.eks. vil man kunne studere medicinvirkningen på en embryon celle, som er lavet med cellekernen fra en celle fra en sclerosepatient med ALS ("Lou Gehrigs syge"), der er en livstruende genetisk betinget sygdom, som angriber nerver og muskler. Sådanne medicinforsøg kan ikke udføres på patienterne. Alison Murdoch fik sin tilladelse, men måtte (i første omgang) ikke bruge æg, som var befrugtede. Hun kunne i praksis kun bruge æg, som ikke var blevet befrugtet, selv om de havde været omgivet af sædceller. Netop den mislykkede befrugtning skyld tes formentlig fejl i disse æg. Men f.eks. i Sydkorea findes ikke en sådan begrænsning om, at æg til terapeutisk kloning skal være ubefrugtede.
Terapeutisk kloning er også tilladt i Singapore, hvortil en kendt kloningsekspert, englænderen Alan Colman, der var med til at klone fåret Dolly, er flyttet. Han er nu direktør i stamcellefirmaet ES Cell International, der har 40 ansatte med 15 nationaliteter, og hvor man foreløbigt har udviklet et halvt dusin stamcellelinier. Usædvanligt for Singapores autoritære styre inviterede man offentligheden til at deltage i diskussionen om, hvilke regler, der burde gælde for stamcelleforskningen.
Forskellen på normal befrugtning, kloning (reproduktiv eller terapeutisk) og partenogenetisk kloning er følgende:
1) Normal befrugtning: Sædcellens kerne (23 kromosomer) + [ægcelle 23 kromosomer + pollegeme 23 kromosomer] => pollegeme forlader ægcellen => [sædcellens kloning + ægcellens kerne fusionerer (46 kromosomer)].
2) Kloning (reproduktiv eller terapeutisk): Kropscelle (46 kromosomer) + [ægcelle tømt for cellekerne og pollegeme] => [Kropscellens kerne (46 kromosomer) udgør kernen i ægcellen].
3) Partenogenetisk kloning: Fusion af [ægcelle 23 kromosomer + pollegeme 23 kromosomer] => [ægcelle med 46 kromosomer].
( Se kilde 5640 side 68 fig.)
STAMCELLER
Hvad kan terapeutisk kloning bruges til?
Terapeutisk kloning kan tænkes anvendt til behandling af sygdomme, hvor tilførsel af stamceller ville gøre en forskel. Eksempler kunne være sygdomme eller skader på huden, blodet, hjertet, øjets hornhinde og nethinde, tarmen, leveren, musklerne, bugspytkirtlen, nervesystemet og hjernen.
STAMCELLER
Hvilke støtteceller bruges til dyrkning af stamceller, og kan de undværes?
Stamceller kan dyrkes i en skål, hvor der på bunden er et sammenhængende lag af bindevævsceller (fibroblaster), som fungerer som støtteceller (også kaldet feeder-celler). Stamcellerne får næring fra disse celler og kan vokse på dem. Man forhindrer støttecellerne i at dele sig ved at bestråle dem, før man tilsætter stamcellerne.
Man har fundet ud af, at embryonale stamceller fra mus kan dyrkes på et støttelag af bindevævsceller, fordi disse celler danner et cytokin-signalstof, som kaldes LIF (leukæmihæmmende faktor). Stoffet er beslægtet med interleukin-6. Hvis man i stedet for tilsætter LIF direkte, kan man undvære støttelaget af bindevævsceller, når man dyrker embryonale stamceller fra mus. LIF-signalstoffet forhindrer, at musenes embryonale stamceller differentierer. LIF-signalstoffet kan ikke forhindre embryonale stamceller fra mennesket i at differentiere, men et andet stof, Fibroblast Growth Factor (kaldt bFGF eller FGF-2) forhindrer differentieringen af menneskets embryonale stamceller.
Det er nu også lykkedes at dyrke menneskets embryonale stamceller på et lag af bestrålede og derfor ikke-delende støtteceller af mesenkymale stamceller fra knoglemarven af et menneske. Dette er vigtigt, for man vil nødig bruge embryonale stamceller, som er blevet dyrket på museceller, til behandling af mennesker. Dette giver nemlig risiko for overførsel af zoonose, dvs. infektion med f.eks. et dyrevirus ( Se kilde 5185 side 35). Derfor vil formentlig ingen af de embryonale stamcellelinier, som er godkendt til forskning for føderale forskningsmidler i USA, kunne bruges klinisk, fordi de alle er forurenet med ikke-menneske molekyler, idet de undervejs er blevet dyrket under tilsætning af dyreblodekstrakter (Nature Medicine 23. januar 2005) Se kilde.
Problemet med dyrerester kan dog undgås. I Lancet Medical Journal fra d. 8. marts 2005 blev f.eks. beskrevet en dyrkning af humane embryonale stamceller helt uden dyreekstrakt 5595. Dyrkning med blodserum Som dyrkningsmedium til stamceller anvendes ofte serum (dvs. blodplasma uden fibrinogen). Serum fra kvægfostre indeholder specielle adhæsionsstoffer, som er nødvendige, hvis cellerne skal kunne hæfte sig til dyrkningsskålens bund.
Problemet med serum er, at det ikke er standardiseret, men vil indeholde forskellige stoffer ved forskellige forsøg. Det gør det svært at sammenligne forskningsresultater. Serum kan også være forurenet med retrovirus og andre virustyper, mykoplasma eller prioner; (prioner er årsag til kogalskab (BSE) og CJD-syndrom).
Dyrkning på kemisk medium. Man kan i dag også dyrke stamceller uden serum, nemlig på et kemisk veldefineret medium. Firmaet Geron i Californien ( www.geron.com) rapporterede allerede i 2003, at de kunne dyrke embryonale stamceller fra mennesker i et dyrkningsmedium, som hverken indeholdt serum eller støtteceller (feeder cells), men kun dyrkedes på veldefinerede proteiner og vækstfaktorer som stammede fra mennesket og ikke fra dyr ( Se kilde 5185 side 89).
STAMCELLER
Hvordan kan man skille sammenvoksede stamceller i dyrkningsskålen?
Når stamcellerne dyrkes, danner de et enkelt lag celler, idet de stopper deres celledelinger, når de kommer i kontakt med hinanden. Med enzymet trypsin kan cellerne adskilles, således at nogle celler kan overføres til en ny dyrkningsskål (dette kaldes en "cellepassage", og gentages normalt hver 3.-4. dag). Når en cellelinie er nået gennem 70 sådanne cellepassager siger man, at det er blevet "en etableret cellelinie" ( Se kilde 5185 side 34).
STAMCELLER
Hvilke virkninger har cytokiner på stamceller?
De hormonlignende cytokiner har indflydelse på, om stamcellerne skal differentieres eller bare forny sig selv endnu en tid. Når man dyrker stamceller fra knoglemarven fra et menneske i længere tid, begynder cellerne at differentiere. De hormonlignende cytokiner har indflydelse på, om stamcellerne differentieres eller blot fornyer sig selv. I virkeligheden er cytokiner en slags hormoner, men de virker på et større spektrum af celletyper, og de dannes ikke kun af specialiserede celler, sådan som det gælder for de klassiske hormoner ( f.eks. laves insulin kun af betacellerne i bugspytkirtlen). Nogle cytokiner stimulerer stamceller til at formere sig. Andre cytokiner beskytter stamcellerne mod at begå programmeret selvmord (apoptose).
Nogle cytokiner bindes til specifikke receptorer i stamcellernes cellemembran, og gør dem mere følsomme over for virkningen af vækststimulerende cytokiner ( Se kilde 5185 side 36). Nogle cytokiner fremmer den samspillende interaktion mellem stamcellerne og de forskellige elementer i det miljø, som omgiver cellerne. De cytokiner, som påvirker stamcellerne ( f.eks. i knoglemarven) produceres ofte af andre celletyper, f.eks. stromacellerne, som ikke selv kan danne blodlegemer, sådan som stamcellerne i knoglemarven kan ( Se kilde 5185 side 36).
STAMCELLER
Hvad er "Stembrid"-teknologien?
"Stembrid"-metode omgår et ømt diskussionspunkt ved at bruge eksisterende embryonale stamceller som modtager for cellekerner. "Stembrid"-teknologien er dermed en metode til udvikling af patienttilpassede embryonale stamceller. Metoden søges udnyttet af et firma, som dermed er verdens første firma, der sigter på at udnytte patientspecifikke pluripotente stamceller. Firmaet blev etableret i december 2005. Firmaet, ved navn Asclepius Therapeutics, er udelukkende oprettet for at udnytte "Stembrid"-teknologien, og er resultatet af et samarbejde mellem det amerikanske firma Reproductive Genetics Institute, der er førende på infertilitetsområdet, og et succesrigt japansk stamcelleterapifirma JIG. Ved den nye metode bruges eksisterende embryonale stamceller i stedet for menneske- ægceller, og man skal derfor ikke ødelægge nye embryoner eller ægceller. Det var det amerikanske firma, der under ledelse af Yuri Verlinsky fremstillede de patienttilpassede embryonale stamceller med den nye Stembrid-metode.
Yuri Verlinsky fortalte om metoden på en konference i maj 2005 ( Se kilde). Han fortalte, at han indledningsvis tog en eksisterende human cellelinie af embryonale stamceller, og fjernede cellekernen i disse celler. (En cellekerne kan fjernes på forskellig måde, f.eks. ved at klæbe cellerne til en overflade, og derefter rotere cellerne hurtigt rundt i en centrifuge, indtil (de tungere) cellekerner slynges ud af cellerne).
Yuri Verlinsky indsatte en cellekerne fra en voksencelle i de kerneløse embryonale stamceller. Overraskende viste det sig, at cytoplasmaet i den embryonale stamcelle omprogrammerede den indsatte voksenkerne, således at den passede til en embryonal stamcelle. På den måde frembragte Yuri Verlinsky en ny cellelinie af embryonale stamceller, uden at det havde været nødvendigt at bruge friske ægceller. De nye celler, som han kaldte "stembrids", var genetisk identiske med voksencellerne. For at bevise, at de nye celler kun indeholdt cellekerne-DNA fra voksencellen, brugte han hunlige embryonale stamceller og hanlige donor-voksenceller. Det viste sig, at de nye embryonale stamceller alle var hanlige, svarende til, at de havde modtaget en hanlig cellekerne. De nye celler havde forskellige markører, som kendetegner embryonale stamceller. Det er også blevet påvist, at Stembrid-cellerne kan differentiere til forskellige celletyper, bl.a. hjertemuskelceller, nerveceller og blodets stamceller.
Yuri Verlinsky's gruppe har ansøgt om patent på Stembrid-metoden (US patentansøgn. nr.2004/0259249). Dette bekymrer nogle forskere (men – i hvert fald før firmaet var etableret – forsikrede han alle om, at han ikke vil forhindre andre forskere i at benytte metoden).
Metoden vil have enorme fordele, hvis den bekræftes at virke efter hensigten. I mange lande er det af juridiske grunde ikke muligt at skaffe tilstrækkeligt med friske ægceller. Selv i lande, hvor det er lovligt, som i visse stater i USA, vil sådanne celler være meget kostbare. Derimod er der ubegrænset adgang til embryonale stamceller, som ifølge Stembrid-metoden altså skulle kunne bruges i stedet for friske ægceller.
Offentligt støttede forskere i USA vil kunne benytte Stembrid-metoden, hvis de bruger allerede godkendte embryonale stamceller, hvorimod de har fået forbud mod at bruge friske ægceller.
STAMCELLER
Hvilke stamceller findes i blodet?
De stamceller, som findes i knoglemarven, kommer i lille antal også ud i blodet.
STAMCELLER
Hvordan deler stamceller sig (dvs. til hvilke dattercelletyper)?
Stamceller er udifferentierede. Det betyder, at de endnu ikke er begyndt at omdanne sig til nogen bestemt celletype. Stamceller kan forny sig selv ved symmetrisk celledeling gennem lang tid: Hver gang dannes to identiske datterceller.
Ved bestemte påvirkninger kan en stamcelle dog dele sig usymmetrisk: Den ene af de to nye celler differentieres til en specialiseret celletype ( f.eks. en levercelle). Ofte er den anden celle stadig en stamcelle, således at der ikke bliver færre stamceller:
Når stamceller deler sig usymmetrisk dannes altså dels en ny stamcelle, dels en såkaldt progenitorcelle ("forløbercelle"). Dette er en celle, som er begyndt at specialisere sig, således at den fremover kun kan differentiere sig i bestemte retninger, som fører til nogle af de celletyper, som findes i det pågældende væv, hvori den befinder sig.
Progenitorcellen kan dele sig til flere progenitor-datterceller, eller den kan ved delingen danne to mere specialiserede celler (f.eks. en neuroblast og en glioblast som på tegningen), som danner henholdsvis nerveceller og nervevævets støtteceller.
Stamcellen kan altså vælge mellem ved celledeling udelukkende at frembringe nye stamceller (dvs. blot forny sig selv), eller den kan ved delingen frembringe nye progenitor(forløber) celler, og hvis begge datterceller bliver til sådanne celler, stopper den dermed med at forny sig som stamcelle.
STAMCELLER
Hvilke stamcelletyper findes i knoglemarven?
Blodets dannelse
Man kan hente stamceller fra et voksent individs knoglemarv, og disse celler kan anvendes til at opnå en række forskellige typer af blodceller og blodlegemer. Dannelsen af blodlegemer kaldes "hæmatopoesis" (eller hæmopoesis). De nye blodlegemer dannes ud fra stamceller, som findes i knoglemarven i vores knogler. Der findes forskellige celler i knoglemarven, og 1 ud af 2000 af disse celler er en knoglemarv-stamcelle. Disse stamceller kan danne myeloid-forstadieceller og lymfoid-forstadieceller, hvilket er baggrunden for, at knoglemarvtransplantation er gavnlig for patienter, som har defekte blodceller. Patienten modtager ved transplantationen en vis mængde stamceller fra den transplanterede knoglemarv, og disse stamceller kan derefter danne de forskellige typer af blodceller i patienten. (Navlestrengsblod er en anden almindelig kilde til stamceller, som kan producere en række forskellige typer af blodceller).
Hæmatopoietiske knoglemarvstamceller
Knoglemarv-stamcellerne er studeret i 40 år. Knoglemarvstransplantationer er i virkeligheden transplantation med stamceller. De bloddannende stamceller i knoglemarven, er således de bedst kendte stamceller hos voksne mennesker. Faktisk indeholder knoglemarven mindst to forskellige typer af stamceller. Den ene stamcelletype, nemlig de ca. 1-2% af knoglemarvens celler, der kaldes de hæmatopoietiske stamceller (HSC), producerer blodceller. HSC-stamcellerne danner de forskellige slags blodlegemer (røde blodlegemer, blodplader, T-celler, B-celler, naturlige dræberceller (NK-celler), plasmaceller, dendritceller, monocytter, makrofager, mastceller og andre hvide blodlegemer (såsom granulocytter af eosinofil, neutrofil og basofil type).
Mesenkymale knoglemarvstamceller
Den anden stamcelletype i knoglemarven kaldes de mesenkymale stamceller (MSC). [Mesenkym kaldes også fosterbindevæv og udvikles fra mesodermkimlaget]. Mesenkymale stamceller befinder sig på et tidligt stadie af differentiering. Det betyder, at de mesenkymale stamceller har en vis evne til at differentiere sig. Jo mere differentieret en stamcelle er, des mindre er dens differentieringsmuligheder; cellen kan nemlig normalt ikke bevæge sig baglæns i et udviklingsforløb. Mesenkymale stamceller udgør mindre end 0,05% af knoglemarvens celler. De er i stand til at danne knoglevæv, brusk, fedtvæv og fibrøst bindevæv, idet de kan udvikles til knogleceller (osteocytter), bruskceller (chondrocytter) og forskellige slags bindevævs celler ( Se kilde 5185 side 84). I dag er det rutine at bruge HSC-stamcellerne mod leukæmi, og man er begyndt at bruge MSC-stamcellerne til heling af knoglebrud og til udbedring af bruskskader i led ( Se kilde 5185 side 17). Men hver transplantation kan desværre kun helbrede én person.
Ved den efterhånden almindelige transplantation opformerer man ikke stamcellerne fra knoglemarven før transplantationen. Da der kun er ret få stamceller, tager det lang tid, før patientens produktion af nye blodlegemer er normaliseret, og i denne periode kan patienten få livstruende mangel på alle slags blodcelletyper.
Når man behandler leukæmipatienter med en knoglemarvstransplantation er det altså den naturlige bestand af stamceller i transplantatet, som gendanner det ødelagte blodsystem ved hjælp af den gruppe af hæmatopoetiske stamceller, der er specielt rettede mod at blive til nye blodlegemer.
STAMCELLER
Kan voksne stamceller være pluripotente?
Blandt de mesenkymale stamceller (MSC-stamcellerne) i knoglemarven findes tilsyneladende en lille population af celler, som i virkeligheden er pluripotente, nærmest ligesom de embryonale stamceller. Det blev rapporteret i Nature i 2002 Se kilde). Disse celler har misvisende fået betegnelsen multipotente voksen progenitorceller, ("Multipotent Adult Progenitor Cells"; MAPC), men er altså i virkeligheden pluripotente voksen-progenitorceller. De kan altså høstes fra knoglemarven, bl.a. fra mennesket, og måske vil de kunne bruges til celleterapi af alle celletyper.
STAMCELLER
Hvordan fratager man stamceller fra en blodprøve?
Det er de røde blodlegemers opgave at transportere ilt (oxygen) rundt i kroppen. Disse celler har en begrænset levetid. Hos mennesket mangler de røde blodlegemer en cellekerne, og de deler sig derfor ikke.
Blodlegemerne dannes ud fra stamceller i knoglemarven, men også i selve blodet findes stamceller.
Blodcelle-separation sker ved at tappe blod fra donoren, og derefter ved hjælp af en blodcelleseparatormaskine adskille stamcellerne fra de øvrige blodkomponenter, kan man høste stamcellerne og give donoren den del af blodet tilbage, som ikke skal bruges. I maskinen centrifugeres blodet, hvorved de røde blodlegemer (den tungeste fraktion) og de flerkernede hvide blodlegemer (den næsttungeste fraktion) frasepareres og returneres til donoren. Resten pumpes over i et andet kammer, hvor den lette fraktion, der består af blodplader og plasma, også pumpes tilbage i donoren. (Donoren kan eventuelt være patienten selv). Den tunge fraktion af resten består af enkeltkernede hvide blodlegemer iblandet stamcellerne, og fra denne blanding kan stamcellerne derefter isoleres. Man har et specialudtryk for hentning af udvalgte dele af blodet, aferese (græsk: "aphairein" = "at tage væk, at fjerne") ( Se kilde).
Man er i de senere år gået stadig mere over til at høste stamcellerne fra blodet, hvorved det kirurgiske indgreb i knoglemarven undgås. Tidligere kunne man ikke finde tilstrækkeligt mange progenitorceller i blodet, men man har nu lært at stimulere knoglemarven til at sende flere hvide blodlegemer og dermed progenitorceller ud i blodet. Det gøres ved at give donoren indsprøjtninger med et signalstof, som kaldes "granulocytkolonistimulerende faktor".
STAMCELLER
Kan stamceller bruges til at dyrke tænder?
Mælketænder indeholder stamceller Det er muligt, at man kan høste stamceller fra mælketænder. Det ville være meget smart, eftersom mælketænder jo falder ud af sig selv. Mælketændernes pulpa indeholder stamceller, som i et kort stykke tid efter, at mælketanden er faldet ud, stadig er i live. Disse stamceller kan holdes i live i lang tid i dyrkningsskåle. Man kan få dem til at differentiere til nerveceller, knogleceller og dentinceller (som findes i tænder). Mælketand-stamceller kaldes fantasifuldt for SHED (Stem cells from Human Exfoliated Deciduous teeth). De vokser meget hurtigere og deler sig hyppigere end andre stamceller, som findes i blivende tænders pulpa. Det tyder på, at de er mindre differentierede, og måske er de en slags "reserve-stamceller". De vil måske kunne bruges til at reparere ødelagte tænder og til at gendanne knoglevæv. Måske kan de tilmed bruges ved behandlinger af skader på kroppens nervesystem ( Se kilde 5185 side 18). Japanske forskere har i et laboratorium produceret normalt udseende tænder af en enkelt stamcelle og transplanteret dem til mus. Det er det første bevis på en succesfuld rekonstruktion af et helt organ via transplantationen af bioteknologisk materiale (Se kilde).
STAMCELLER
Hvor sidder stamcellerne i tarmen?
Tarmens epithelstamceller findes bl.a. i tyndtarmen i bunden af de Lieberkühn'ske krypter mellem tarmtotterne (villi). Disse stamceller giver ophav til alle de forskellige celletyper, som findes i tyndtarm-epithelet ( bl.a. Paneth'ske celler, og de absorberende celler, som sidder i tarmtotternes epithel og her optager næringsstoffer fra tarm indholdet).
STAMCELLER
Hvor sidder stamcellerne i huden?
Hudens stamceller sidder i overhudens basalcellelag og giver ophav til horncellerne (keratinocytterne), som vandrer mod hudens overflade, og danner et beskyttende hornlag for kroppen. Huden har også stamceller ved basis af hårfolliklerne, som dels giver ophav til hårfolliklernes celler og dels danner overhudsceller (epidermisceller).
STAMCELLER
Kan stamceller bruges til at frembringe sædceller?
Stamceller i knoglemarv kan måske bruges til behandling af mandlig ufrugtbarhed. I museforsøg har Ronald Swerdloff's gruppe i USA indsprøjtet stamceller i infertile mus, hvor de har erstattet de ikke-funktionelle celler ( Se kilde). Tyske forskere har skabt umodne sædceller (spermatogonier) fra menneske-knogle marvsprøver, og også ifølge engelske forskere kan knoglemarv- stamceller omprogrammeres til primitive sædceller. Med denne teknik vil ufrugtbare mænd måske alligevel kunne blive fædre, og måske vil et lesbisk par kunne få børn sammen, ved at der udvikles sædceller af den enes knoglemarv. De engelske forskere høstede mesenkym-stamceller fra knoglemarven af fire voksne mænd, som i for vejen skulle have en knoglemarvstransplantation. De tilsatte proteiner, som fremmer cellevæksten. Desuden tilsatte de A-vitamin, som har vigtig betydning for, at celler kan udvikles til sædceller. Behandlingen fik knoglemarvstamcellerne til at blive til sædcelle-stamceller (såkaldte spermatogonium-celler), som normalt kun dannes i testiklerne. Når disse celler deler sig, kan de danne sædceller, som (i modsætning til stamcellerne) kun har ét sæt kromosomer, og derved er i stand til at befrugte en ægcelle. De sædceller, som dannedes ud fra de omprogrammerede knoglemarvceller, nåede ikke helt frem til slutstadiet for en funktionsdygtig sædcelle, men klarede den ene ud af de sidste tre celledelinger før dette mål. Man kan forestille sig, at målet vil blive nået, hvis man indsprøjter cellerne i testiklerne på en ufrugtbar mand ( Se kilde). I England diskuterer man nu, om kunstig sæd og æg skal forbydes (Se kilde).
STAMCELLER
Kan stamceller bruges til at frembringe ægceller?
Ovariestamceller kan ved påvirkning af et bestemt kemikalie bringes til at differentiere sig til ægceller. Dette blev påvist af forskere på Tennessee universitet. Måske kan opdagelsen danne grundlag for behandling af visse former for barnløshed ( Se kilde).
STAMCELLER
Kan stamceller forbedre hørelsen?
Et forskerhold har påbegyndt dyreforsøg, hvor de ved at indføre stamceller i det indre øres sneglegang håber at kunne regenerere nye hårceller ( Se kilde).
STAMCELLER
Kan stamceller medføre fedme?
Stamceller, der inficeres med en speciel virus, kan medføre fedme Det har nemlig vist sig, at fedme kan skyldes, at en almindeligt udbredt virustype omdanner humane voksne stamceller til fedtceller. Laboratorieforsøg udført i USA viser, at virusset kan fremkalde ændringer i fedtvævet, som gør at mennesker, der er smittet med virusset, får flere og større fedtceller. Virusset er dog højst sandsynligt kun én ud af mange årsager til det stærkt stigende antal af overvægtige ( Se kilde).
STAMCELLER
Findes der stamceller i hjernen?
Hjerne-stamceller Der er stamceller eller progenitor(forløber) celler i hjernen, men bestemte miljøforhold i det meste af hjernen forhindrer, at der dannes nye nerveceller. Hvis man henter stamcellerne ud af hjernen og dyrker dem, har de ikke noget imod at differentiere sig til nye nerveceller ( Se kilde 5185 side 54).
Kirurgi på hjernen er noget, man forsøger at undgå, men ved sygdommen "vand i hovedet" (hydrocephalus) samt ved epilepsi, hjernesvulster og traumer foretager man operationer, hvor man derved har kunnet udtage småstykker af hjernevæv, som man har kunnet isolere nervestamceller fra. Disse nervestamceller kan dyrkes i flere år og kan ved hjælp af vækstfaktorer ændres til de nervecelletyper, man ønsker. Ved operation for vand i hovedet (hydrocephalus) har man f.eks. kunnet udtage 2×4 mm små hjernestykker fra den subventrikulære zone (SVZ). Disse små hjernestykker indeholdt ca. 50 nervestamceller(Se kilde 5185 side 60), der kunne opdyrkes til nogle millioner nye celler, hvoraf ca. 25% var nye nerveceller, der opførte sig normalt. De nye celler kunne danne synapser med andre nerveceller. Der kunne både dannes nerveceller og gliaceller ud fra stamcellerne ( Se kilde).
Man har kunnet forøge celleantallet 10 millioner gange i en stamcellekultur fra forhjernen af et menneskefoster( Se kilde 5185 side 60). Nervestamceller fra voksne synes derimod kun at kunne dele sig et begrænset antal gange, og kan derfor ikke dyrkes i så lang tid.
Som tegn på, at stamceller kan fungere i hjernen har man eksperimentelt vist, at skader i hjernen kan udbedres ved hjælp af stamceller. Stamcellernes reparationsevne har vist sig overraskende stor. Indtil midten af halvfemserne var det ellers en gængs opfattelse, at hjernen ikke er i stand til at forny sig selv, og ikke kan producere nye hjerneceller, hvis den bliver skadet. Men ny forskning viser, at i hvert fald dele af hjernen kan gendanne sig selv, og at neurale stamceller, som findes naturligt i hjernen, er årsagen til denne overraskende evne til regeneration.
De pågældende dele af hjernen indeholder stamceller med en forbavsende reparationsevne. Forskerne opdagede for eksempel, at mus, hvis hjerner var alvorligt skadede som følge af kunstig inaktivering af vigtige gener i et bestemt hjerneområde lige efter fødslen, viste væsentlig reparation af skaden i løbet af nogle uger efter skadepåvirkningen. Selv om der faktisk sås et hul i hjerneområdet 14 dage efter musenes fødsel, blev hullet stort set repareret i løbet af få uger, og dyrene overlevede, hvilket overraskede forskerne meget. Neurale stamceller udbedrede skaden ( Se kilde).
Skaden var kunstigt fremkaldt ved at inaktivere et gen, som kaldes Numb. Dette gen har man kendt i over 10 år. Det blev første gang fundet i en bananflue, men senere fandt man to lignende gener hos pattedyr. Disse gener, som man kalder "Numb" og "Numblike", viste sig nødvendige for udviklingen af nerveceller i museembryoner. Generne spiller således en vigtig rolle for, at neuroblaster kan udvikle sig til nerveceller i hjernen.
De mus, der blev studeret i den nævnte undersøgelse, var designet, så Numb- og Numblike-generne kun inaktiveredes i hjerneområdet, der kaldes den subventrikulære zone (SVZ), og kun når musene fik tilført et bestemt stof.
SVZ-området indeholder nervestamceller, og da man inaktiverede de to gener i dette hjerneområde medførte det store ændringer:
Numb og Numblike generne er vigtige for neuroblasternes overlevelse og for at opretholde væggen af det ventrikulære SVZ-område af hjernen intakt. Uden generne dannes der huller i væggen.
Det viste sig, at progenitor(forløber) celler, som på en eller anden måde må have undsluppet inaktiveringen, kunne genoprette ventrikelcellerne. Dette tyder på, at det burde være muligt at reparere skader på hjernen ved at fremkalde en tilsvarende nydannelse af hjerneceller ( Se kilde).
Syge hjerner producerer nye, raske hjerneceller. En hjerne der er ramt af epilepsi, er i stand til at producere nye, sunde hjerneceller, som ser ud til at forsøge at bekæmpe sygdommen. Dette er blevet vist af svenske forskere fra Lunds Universitet med Olle Lindvall i spidsen – i en undersøgelse som blev bragt i det ansete videnskabelige tidsskrift Neuron ( Se kilde).
Disse forskningsresultater demonstrerer, at den viden som findes om hjernen, og især dens evne til at modvirke skader og sygdomme af egen kraft, er et område, som endnu er meget uudforsket.
Der er også ved at komme industriel udvikling på nerve- og hjerneområdet. Der udstedes stadig flere patenter, og f.eks. ventes det amerikanske firma Neuralstem Inc. at få et europæisk patent på en teknologi, der muliggør indsamling og opformering af menneskelige neurale stamceller. Målet er, at disse celler på kontrolleret måde skal differentieres til neuroner og gliaceller, som kan transplanteres ind i en patients hjerne. Virksomheden har allerede det amerikanske patent på teknologien, og er gået på børsen i forhåbning om, at investorerne ser de samme muligheder for neurologiske stamcelle produkter ( Se kilde). Stamcelleteknologi kan altså nu anvendes på kommercielle betingelser, selv om markedet for stamcelleprodukter betragtes som et hårdt marked, det stadig er svært at tjene penge på (Se kilde).
Firmaet Geron Corporation i Californien har talrige patenter, bl.a. et amerikansk patent, der dækker anvendelsen af menneskelige embryonale stamceller til at skabe neurale celler. Teknologien vil muligvis kunne bruges til at kurere Parkinson-patienter ved at skabe dopamin-producerende celler i hjernen ( Se kilde).
STAMCELLER
Kan hjernen danne nye hjernenerveceller?
Hjernen kan visse steder danne nye hjernenerveceller. Der har (hos fostre) været rapporter om fund af nervestamceller i hjernebarken, i amygdala og i rygmarven ( Se kilde 5185 side 59). Der sker i øvrigt celledelinger både nede i rygmarven og oppe i storhjernen, men det er aldrig eller næsten aldrig nerveceller, som deler sig. Det er derimod gliaceller, altså nervecellernes støtteceller (astrocytter, oligodendrocytter), som dannes ( Se kilde 5185 side 54).
STAMCELLER
Findes der en fælles stamcelle for både nervecellerne og nervecellernes støtteceller?
Ja, en nervestamcelle kan danne både forløberceller til nerveceller og forløbeceller til støtteceller. I hjernen findes neurale stamceller, som giver ophav til tre hoved typer af celler: Dels kan hjernestamcellerne danne nerveceller (neuroner) og dels kan de danne to slags ikke-nerveceller (gliaceller), som kaldes henholdsvis astrocytter og oligodendrocytter. Nerveceller, astrocytter og oligodendrocytter dannes altså ud fra en fælles nervestamcelle eller nerveprogenitorcelle (der bl.a. kendes på, at den danner proteinet nestin) ( Se kilde 5185 side 40).
Hjernen synes generelt gennem evolutionen at have tabt evnen til at forny sig, men centralnervesystemet kan dog altså under visse forhold danne nye nervevævsceller, og der må derfor være multi potente stamceller tilstede i central nervesystemet ( Se kilde 5185 side 26). En egnet markør for sådanne stamceller kunne netop være nestin, som er et protein, der danner filamenttråde i cytoplasmaet hos neurale progenitorceller på det tidspunkt, hvor de under fosterudviklingen er ved at skulle differentieres til modne nervevævsceller.
STAMCELLER
Dannes der nye nerveceller i storhjernen?
Der sker celledelinger både nede i rygmarven og oppe i storhjernen, men det er aldrig eller næsten aldrig nerveceller, som deler sig. Det er derimod gliaceller, altså nervecellernes støtteceller (astrocytter, oligodendrocytter), som dannes ( Se kilde 5185 side 54). Der har dog (hos fostre) været rapporter om fund af nervestamceller i hjernebarken, i amygdala og i rygmarven ( Se kilde 5185 side 59).
STAMCELLER
Kan hjernen selv reparere traumer i hjernen?
Hjernens naturlige nervecelledannelse (neurogenese) kan ikke erstatte større tab af nerveceller, og sygdom eller traumer i hjernen kan derfor ofte ikke genoprettes. Der er heller ikke umiddelbart udsigt til, at der vil ske medicinske fremskridt på dette område, men der sker dog visse fremskridt i retning af, at man med tiden vil kunne behandle defekter i nervesystemet med celletransplantationer ( Se kilde 5185 side 59).
STAMCELLER
Kan man transplantere stamceller til hjernen?
I et forsøg har man vist, at det i princippet er muligt at indsætte den korrekte nervecelletype forskellige steder i hjernen. Man brugte menneske fosternervestamceller, som forbehandledes under dyrkning. Ved flytning til centralnervesystemet hos voksne rotter differentierede nervestamcellerne til netop de nervecelletyper, som karakteriserede det område, som de var blevet indsat i, og som de var blevet forberedt til. Dette var tilmed hjerneområder, som ikke naturligt dannede nye nerveceller. Forsøget viser, at stamcellerne skal forbehandles, således at de (allerede inden transplantationen) er i gang med at differentiere sig til den nervecelletype, som man ønsker ( Se kilde 5400 og 5185 side 61).
På mus har man kunnet transplantere progenitor(forløber)celler til hjernen. Man transplanterede sådanne progenitorceller, (som stammede fra lillehjernen hos nyfødte mus), til storhjernens hjernebark på voksne mus, hvor der forinden var blevet fremkaldt programmeret celledød hos pyramidecellerne i et neocortex-område. De transplanterede celler fandt af sig selv frem til det ledige område, hvor de ændredes til nerveceller med mange af de egenskaber, som de døde nerveceller havde haft, og de dannede kontakter til nabocellerne. Hvis man gjorde forsøget på mus, hvor der ikke var ledig plads forårsaget af døde hjerneceller, udviklede progenitorcellerne kun gliaceller (støtteceller) og ikke nerveceller ( Se kilde 5185 side 61). Den programmerede celledød (apoptosen) skaber altså ændringer i mikromiljøet, som tillader de transplanterede progenitorceller at differentiere til de manglende pyramidale nerveceller, som var døde. Disse celler dannes ellers kun i neocortex under fostertilstanden og formentlig ikke senere ( Se kilde A; Se kilde B).
Forskere i firmaet Stem-Cells i USA har tidligere transplanteret nervestamceller fra et menneskefoster ind i en musehjerne og konstateret, at stamcellerne begyndte at arbejde parallelt med musens egne nerveceller ( Se kilde 5412 side 58).
I USA har forskere brugt neurale stamceller til en transplantation i forsøg på at stoppe en dødelig sygdom hos børn. De amerikanske forskere brugte stamceller, der var taget fra aborterede fostre, og opererede dem ind i hjernen på en seksårig dreng på Doernbecher Children's Hospital i Portland. Drengen lider af den uhelbredelige Batten sygdom, også kaldet NCL. Patienterne mangler et enzym i hjernen, som sørger for nedbrydning af komplekse fedtmolekyler og proteiner. Når disse molekyler ikke bliver nedbrudt, ophobes de i hjernen og ender med at ødelægge nervecellerne, så børnene mister evnen til at gå, talens brug og synssansen, og det ender med, at barnet dør (Se kilde).
STAMCELLER
Hvad er Parkinsons sygdom, og kan stamceller helbrede?
Parkinsons sygdom medfører nedsat motorisk funktion, bl.a. stive muskler, nedsat mobilitet, balanceproblemer med langsomme, træge bevægelser og undertiden rysten.
Svært syge Parkinson-patienter har i nogle tilfælde vist fremgang efter transplantation af umodnet hjernevæv fra fostre, indeholdende forstadier til dopaminproducerende nerveceller, og måske kan man lære at få patientens egne nervestamceller til at modne til de dopamin-producerende nerveceller, som en Parkinson-patient mangler.
Man har påvist, at man kan behandle Parkinson's sygdom i dyr ved at tilføre humane dopaminproducerende nerveceller, som stammer fra humane embryonale stamceller. Tilsvarende kliniske behandlingsforsøg på Parkinson-patienter ved brug af celler, som er udviklet fra embryonale stamceller, kan måske allerede forventes inden fem år, mener nogle forskere ( Se kilde).
Japanske forskere har haft held til delvis at afhjælpe Parkinson-lignende symptomer hos aber. Aberne fik transplanteret embryonale stamceller, som havde udviklet sig til dopaminproducerende neuroner (den hjernecelletype, som mangler ved Parkinsons sygdom), hvoraf 1-3% af de transplanterede celler overlevede ( Se kilde).
I andre forsøg har man fået muse-stamceller til at differentiere til dopaminproducerende nerveceller. Disse celler er blevet transplanteret ind i hjernen hos rotter, hvor de voksede og frigav dopamin, hvilket forbedrede de motoriske funktioner hos rotterne.
Omkring 5000 danskere har Parkinsons sygdom. Sygdommen skyldes nervedød i et område af hjernens basalganglier, som er en station i en "rundkørsel" mellem den motoriske storhjernebark (der har forbindelse til musklerne) og videre via basalganglierne til thalamus-hjerneområdet og tilbage igen til den storhjernebark, som startede kredsløbet. Ved Parkinsons sygdom er de dopamin-dannende nervecellers endeforgreninger i basalgangliernes striatum-område gået til grunde. Disse nerveceller udspringer fra substantia nigra, og har altså axonforbindelser til striatum – de afgiver derfor ikke det vigtige transmitterstof dopamin i striatum-hjerneområdet, hvor dopamin har en vigtig hæmmende funktion – dvs. at balancen mellem de fremmende og hæmmende kredsløb forstyrres, hvorved den motoriske storhjernebarks aktivitet reduceres, med det resultat, at patienterne ikke kan styre sammensatte bevægelser på normal måde. Symptomerne opstår, når der er over 80% reduktion af dopamin ( Se kilde 5185 side 66). Sygdommen kan behandles med en række produkter, som virker på forskellig måde, f.eks. ved at bremse de skadelige virkninger i hjernen, eller ved at give L-dopa, som er et forstadium til dopamin. Dette stof kan i modsætning til dopamin passere blod/hjernebarrieren, og kan i hjernen omdannes til dopamin. Den gavnlige virkning af L-dopa aftager uheldigvis betydeligt hos de fleste patienter efter 5-7 års behandling ( Se kilde 5185 side 66), idet L-dopa begynder at fremkalde bevægelsesforstyrrelser på grund af det, som kaldes on/off-fænomener, dvs. perioder skiftende mellem medicinvirkning (on) og medicinsvigt (off).
Man kan studere sygdommen i mus ved at ødelægge de dopamindannende neuroner i substantia nigra. Dette gøres ved at indsprøjte 6-hydroxydopamin i striatum i den ene hjernehalvdel, hvorved de dopamin-dannende neuroner i midthjernen og dermed substantia nigra ødelægges i denne hjernehalvdel ( Se kilde 5185 side 67). Dette bevirker ubalance mellem de to hjernehalvdeles striata. (Ubalancen kan øges ved at indsprøjte et stof, apomorfin, som virker som dopamin på dopaminreceptorerne).
Asymmetrien i musens motoriske system får musen til at bevæge sig i cirkler (væk fra siden med den beskadigede striatum), og man kan tælle antallet af rotationer pr. tidsenhed, og dermed få et kvantitativt udtryk for ubalancen. Dermed kan man påvise, om indsprøjtning af stamceller kan genoprette balancen. I 2003 lykkedes dette for japanske forskere ved hjælp af embryonale stamceller, som forskerne havde kunnet differentiere til dopamin-dannende nerveceller ( Se kilde 5185 side 67).
STAMCELLER
Hvad er Huntingtons chorea, og kan stamceller helbrede?
Den arvelige Huntington's chorea skyldes degeneration af en enkelt nervecelletype, og derved tab af kun ét bestemt transmitterstof, – og tilmed inden for et enkelt, overskueligt hjerneområde, nemlig i basalgangliernes striatum ( Se kilde 5185 side 59). Sygdommen er dermed kandidat til en fremtidig nervecelletransplantationsbehandling. Ved sygdommen Huntington's chorea er de GABA-producerende nervecellers endeforgreninger i striatumområdet gået til grunde. De afgiver derfor ikke det vigtige transmitterstof GABA (gamma-amino-smørsyre) i dette hjerneområde.
STAMCELLER
Kan stamceller bruges mod Alzheimer?
Man kan bruge stamceller til at studere Alzheimer: Embryonale stamceller af grise med et indsat gen, som ofte medfører Alzheimers demens, kan bruges til at forstå denne sygdom. Disse embryonale stamceller kan udvikles til nerveceller, som danner de karakteristiske proteinfibre, som ses i cellerne ved denne sygdom. Samtidig kan sygdommen nu studeres på hele individet, altså på voksne Alzheimer-grise. På landbrugsforsøgsstationen i Foulum var det en mediebegivenhed, da der i 2007 blev født gensplejsede grise med et gen, som øger risikoen for Alzheimers demens.
Kloningen af de transgene grise udførtes ved at klonede embryoner indsattes i rugemoder-soen på dag 5-6 ved hjælp af et kejsersnit. På prof. Poul Maddox-Hyttels afdeling på Københavns Universitet (den tidligere Landbohøjskole) kan man studere embryonale stamceller med samme genetiske sammensætning som de klonede grise, hvorved Alzheimer-sygdommen både vil kunne studeres på celleniveau og på individniveau, når grisene bliver ældre og udvikler Alzheimerlignende symptomer.
STAMCELLER
Kan man helbrede rygmarvsbrud med stamceller?
Sammenvoksning af en skadet rygrad kan i forsøg opnås ved at pode et syntetisk porøst materiale med stamceller. Rygmarvsskade er en alvorlig tilstand, der årligt rammer ca. 130 danskere. Omkring 3000 danskere må leve med denne skade ( Se kilde). I 44 lande i Europa får årligt 11.000 mennesker en sådan skade, og det skønnes, at mindst 330.000 personer i disse europæiske lande har en rygmarvsskade. Op mod halvdelen af tilfældene skyldes trafikulykker og ofte rammes yngre mennesker.
Rygmarvsskader har svært ved at regenerere, fordi der dannes arvæv, som nervernes axoner ikke kan vokse igennem. Arvævet dannes af gliaceller. Der findes stoffer i arvævet, som hæmmer nervernes axonudvækster, og også af denne grund har axonerne svært ved at finde frem til deres oprindelige kontaktsteder.
Ud over den oprindelige brudskade opstår der sekundære skader på grund af iltmangel, frie radikaler og for stor koncentration af glutamat, der er et signalstof, som ikke tåles i stor koncentration af nervecellerne.
Man har i forsøg påvist, at hvis man indsætter en nøje tilpasset skabelon på brudstedet, kan man lede axonernes vækst. Skabelonen skal have et porøst område, som efterligner rygmarvens grå substans (dette porøse område podes med nervestamceller), og et længdegående-porøst område, som efterligner den hvide substans, som er det område, hvor axon-nervetrådene ligger. (Dette længdegåendeporøse område forhindrer arvæv, og leder axonernes vækstretning).
I et rotteforsøg var der en tydelig positiv virkning ved indsættelse af en sådan skabelon. (Virkningen var god uden tilsætning af nervestamceller, men tilsætning af nervestamceller gav en yderligere gavnlig virkning – tilsyneladende ved at understøtte næringstilførslen, og faktisk ikke ved, at stamcellerne udvikledes til nerveceller( Se kilde 5185 side 63).
Det første af firmaet Gerons stamcelleprodukt, som kommer i klinisk afprøvning, forventes at være til behandling mod rygmarvsbrud. Man har vist, at det menneskelige immunsystem kun i begrænset omfang reagerer negativt på denne type transplantationer, – i modsætning til traditionelle organtransplantationer( 5454.htm"> Se kilde). Firmaet planlægger kliniske test af produktet (som kaldes GRNOPC1) til behandling af rygmarvsskader. Firmaet Geron er førende i verden med hensyn til udvikling af medicinsk behandling med humane embryonale stamceller.
I forsøg har man behandlet rotter med nerveceller, som er udviklet af stamceller fra humane embryon celler. Rotterne, som tidligere på grund af en påført rygmarvsskade havde slæbende bagben og hale, fik evnen til at holde halen højt og var nu kun svagt slæbende på bagbenene, fortæller Tom Okarma, der er direktør for Geron i Californien. Man kunne påvise, at nerverne var begyndt at gro igen ( Se kilde 5412 side 61).
STAMCELLER
Har stamceller betydning for hukommelsen?
Blandt de få steder i hjernen, som hos mennesket fornyr sig, kan nævnes den del af hippocampus ("søhesten"), som kaldes "gyrus dentatus" samt væggene i forhjernens sideventrikler – i cellelaget "den subventrikulære zone" (SVZ), egl.: "zonen under ventriklerne", som netop ligger under de to sideventriklers ependym ( Se kilde). Ependymet (en tynd membran af gliaceller, der beklæder indersiden af hjernens ventrikler) er med til at danne cerebrospinalvæsken i rygmarven og hjernen.
Hippocampus kaldes også "den gamle hjernebark" (archicortex), fordi den repræsenterer en tidlig hjerne hos os; ("tidlig" i fylogenetisk forstand, dvs. at den blev udviklet langt tilbage i evolutionstid, og stammer fra den tid, da vores forfædre end ikke var blevet til pattedyr endnu).
Et snit gennem hippocampus viser en indre struktur, som ligner to C'er, der vender imod hinanden (se fig.s.37). Det mindste C kaldes gyrus dentatus og indeholder "korncellelaget" (fordi nervecellekroppene her er kuglerunde). Det største C ligner en vædders horn, og kaldes "Cornu Ammonis" (den ægyptiske væddergud hed Ammon). Det inddeles i områderne CA1, CA2 og CA3, hvor CA3 ligger tættest på gyrus dentatus.
Fra et vigtigt hukommelsescenter ("det entorhinale cortex") ankommer nerveaxoner ("de perforerende nervetråde") ind i hippocampus, hvor de danner synapse-forbindelser med "korncellerne", – som viderefører signalet via deres axoner til synapser på pyramidecellernes dendritter i CA3-området – der så viderefører signalet via axoner til synapser i CA1-området i hippocampus. Det er sandsynligvis i de nævnte hippocampussynapser, at rumlig hukommelse indkodes ( Se kilde 5185 side 56).
Under "korncellelaget" findes "den subgranulære zone", SGZ (hvilket bare betyder "zonen under kornlaget"). Her findes stamceller, der producerer nye nerveceller hele livet, som vandrer det korte stykke op i korncellelaget, og her differentieres til nerveceller, der sender axoner frem til CA3-området og danner synapseforbindelser med andre nerveceller her. De nydannede nerveceller kommer derved til at indgå i impulskredsløbet i hippocampus og har sandsynligvis med hukommelse, indlæring og sindsstemning at gøre. Man mener ligefrem, at nydannelsen af nerveceller i gyrus dentatus er en betingelse for at kunne lagre og bearbejde nye informationer effektivt ( Se kilde 5185 side 56). Nerve-forstadieceller Når nervestamceller bliver til forstadier vil ca. halvdelen af de nye forstadier dø ( Se kilde 5185 side 58). Resten differentieres videre, men denne differentiering kan kun fuldendes ved, at cellerne vandrer til et nyt område. Deres aktivitet afhænger af, at de er i en bestemt niche, hvor de kan indgå i molekylær signaludveksling med naboliggende celler og celleudvækster. Der går ca. en måned fra en stamcelle deler sig, og danner en progenitorcelle, til der er dannet en ny, fungerende nervecelle. Noget af tiden går med cellevandring ( Se kilde 5185 side 58). Generelt differentieres stamceller typisk, når de forlader deres niche.
STAMCELLER
Har stamceller betydning for lugteindtryk?
Nogle af de nydannede nervecelleforstadier fra den subventrikulære zone i hjernen vandrer som "neuroblaster" den lange vej hen mod lugtekolberne. Dette er studeret hos rotter. Kæden af vandrende neuroblaster støttes af astrocytter, som danner en skede omkring dem, så de ligner en afgrænset strøm ("den rostrale migrationsstrøm " RMS; ordet "rostral" betyder "mod snabelen"). Når de vandrende celler ankommer til lugtekolberne, differentieres de til modne lugtenerveceller og deltager formentlig i bearbejdningen af nye lugteindtryk ( Se kilde 5185 side 58).
STAMCELLER
Er der stamceller i hjertet?
Problemet med hjerteskader er, at der ikke sker regeneration af hjertevævet, men derimod blot ophobes bindevæv på det beskadigede område. Men der synes at være stamceller eller progenitorceller i hjertemusklen, som ved skader kan danne umodne hjertemuskelceller, som måske kan dele sig 2-3 gange, inden de bliver endeligt differentierede hjertemuskelceller, og ikke kan dele sig mere (Se kilde 5185 side 74).
Hjertekarsygdom er den hyppigste dødsårsag i Danmark, og 40% af danskerne ender med at dø af sygdomme i hjertet, hvoraf 80% skyldes hjerteinfarkt ( Se kilde 5185 side 72). I Brasilien vil 1200 hjertepatienter modtage behandling med stamceller taget fra deres egen knoglemarv, hvilket de brasilianske sundhedsmyndigheder kalder verdens største undersøgelse af anvendelsen af voksne stamceller mod hjerteproblemer ( Se kilde). Behandling med stamceller har altså bevæget sig ind på et konkret område – hjertesygdomme og hjertestop.
Stamceller i hjertet
Man har hos mennesket (og hos rotten) påvist, at der i hjertet findes celler, som ud fra deres overfladeproteiner synes at være stamceller eller progenitorceller, som burde høre hjemme i knogle marven ( Se kilde 5185 side 75). Måske stammer i hvert fald en del af hjertets progenitorceller fra knogle marven ( Se kilde 5185 side 75).
Man har påvist, at der i hjertet kan findes stamceller, som er vandret til hjertet. Dette er påvist i mennesker, som har fået en hjertetransplantation fra en person af modsat køn – hvorved man har kunnet påvise de stamceller, som er indvandret i vævet af modsat køn ( Se kilde 5185 side 77). Disse mobile stamceller synes at kunne differentiere til både hjertemuskelceller og til de glatmuskelceller og endothelceller, som findes i blodkarrenes vægge ( Se kilde 5185 side 77).
Normalt er der kun få stamceller fra knoglemarven ude i blodbanen. Men tilførsel af cytokiner kan få knoglemarven til at sende et stort antal multipotente stamceller ud i blodkreds løbet ( Se kilde 5185 side 77). Disse celler kan reparere en ødelagt knoglemarv, men kan formentlig også reparere en skade på et andet organ, idet stamcellerne påvirkes af de signalstoffer, som findes i det delvis ødelagte organ, så stamcellerne differentieres til netop den type celler, som behøves her ( Se kilde 5185 side 77).
Jo mere man lærer om de signalstoffer, som styrer stamcellerne, jo hurtigere og mere sikkert kan man dyrke dem. F.eks. har man opdaget, at hvis man indsætter et gen ved navn Hoxb4 i hæmatopoietiske stamceller fra mus, vil disse knoglemarvs-stamceller kunne opformeres meget hurtigere i laboratoriet ( Se kilde 5185 side 35). Genet virkede også i de levende mus. Hoxb4-proteinet er åbenbart i stand til at aktivere aflæsningen af gener på DNA-strengen, som har med stamcellernes opformering at gøre (Hoxb4-proteinet er en transkriptionsfaktor; se BioNyt nr. 132 s.20-23).
Knoglemarvsceller til hjertet
Knoglemarvsceller synes at være velegnede til behandling af hjerteinfarkter. I år 2001 rapporterede en forskergruppe, at hæmatopoietiske stamceller fra knoglemarven kan omdannes til hjertemuskelceller i levende mus, og reparere hjerteinfarkt hos musene. Man fik musenes knoglemarv til at frigive flere stamceller end normalt til blodet ved at indsprøjte to cytokiner i blodet ("stamcellefaktor" og "granulocyt-koloni-stimulerende faktor"). De frigivne stamceller kunne af sig selv finde frem til det beskadigede hjertemuskelvæv, og reparere dette. Forsøget var kunstigt i den for stand, at cytokinerne blev indsprøjtet nogle dage før hjertemuskelvævet blev skadet. Man er dog nu gået i gang med forsøg på knoglemarvcelleterapi på patienter med hjerteproblemer( Se kilde 5185 side 84).
En forskergruppe rapporterede i 2003, at 6 bypasspatienter havde fået en transplantation med ikke-hæmatopoietiske stamceller, der var opdyrket fra en hoftebenskam, og som havde en evne til at danne nye blodkar i infarktområder, og som tilsyneladende kunne differentiere til muskelceller ( Se kilde 5185 side 84).
Et af de uafklarede problemer ved transplantation af knoglemarv-stamceller til hjertet er, at hvis disse stamceller ender i et arvævområde, vil de måske differentiere til bindevævsceller og ikke til muskelceller. Det vil i så fald kun forøge arvævet i det beskadigede hjerte ( Se kilde 5185 side 85).
Det var i 2003, at man opdagede, at voksne stamceller i blodet kan bruges til at reparere hjerter. I 2004 fandt man, at embryonale stamceller kan omdannes til naturlige pacemaker-hjerteceller ( Se kilde). Voksne stamceller kan derimod ikke differentiere til fuldt funktionelle hjerteceller, når de transplanteres ( Se kilde), men de har en funktion: Hjerteceller kan nemlig kun dele sig, når stamceller er indblandet. Man har opdaget, at kroppens stamceller bruger forskellige metoder, alt efter om de arbejder for at skabe nye blodkarceller eller nye hjertemuskelceller, idet de i det sidste tilfælde smelter sammen med de eksisterende celler i hjertet. Menneskets krop har dog ikke den mængde stamceller tilgængeligt i kroppen, der er behov for, for at kunne reparere skaderne på et hjerte efter et hjertestop, men det er måske muligt at styrke opbygningen af hjertemusklen eller gendanne blodkarrene efter et hjertestop.
Efter større vævsskader ved hjerteinfarkt har hjertevævet kun meget ringe evne til at regenerere. Dannelsen af nye hjertemuskelceller ved mitosecelledeling er minimal. Ligesom det i høj grad gælder for nervevæv, er hjertevæv nærmest et endeligt differentieret organvæv ( Se kilde 5185 side 73). Hos mus kan hjertemuskelceller regenerere, men det er først for nylig, at man har kunnet påvise, at noget tilsvarende sker hos mennesket ( Se kilde 5185 side 73). Der sker hos mennesket en vækst af hjertevævet efter skader, men det skyldes ofte volumenvækst af de enkelte celler og ikke dannelse af nye celler ( Se kilde 5185 side 74). Men da der hele tiden dør hjertemuskelceller, og da hjertet ikke bliver mindre, er det indlysende, at der må dannes nye hjertemuskelceller( Se kilde 5185 side 74). Når ældre mennesker får begyndende hjertesvigt kan det skyldes, at hjertets naturlige regenerationsevne er blevet nedsat, eller at cellerne ikke kan vokse sig større som modvægt til døende hjertemuskelceller( Se kilde 5185 side 75).
STAMCELLER
Kan man behandle hjertesygdomme med stamceller?
Spanske læger hævder, at de som de første har implanteret voksne stamceller fra en mands fedtvæv i hans hjerte. Stamcellerne blev via fedtsugning trukket ud og senere implanteret i hans hjerte, hvor de dannede nye blodkar. Patienten var en 67- årig mand, som efter sigende har det godt efter behandlingen ( Se kilde).
Fordelen ved at bruge fedtvæv er, at stamcellerne fra dette væv ikke behøver at blive dyrket i tre uger som andre typer af stamceller. På blot to timer var 28 millioner celler klar til at blive implanteret. Da cellerne er patientens egne, risikerer man ikke immune afstødninger eller smitteoverførsel ( Se kilde).
Voksne stamceller, der er udtaget af kroppen på en patient, virker positivt ved at stimulere væksten af nye blodkar, men de er ikke så gode til at frembringe nye hjertemuskelceller, som man havde håbet. Derfor sætter man i stadig højere grad sin lid til embryonale stamceller, fordi de vil kunne bruges til meget mere end de stamceller, som kan udtages fra kroppen af en patient.
Hjertemuskelcellerne er lette at frembringe ud fra embryonale stamceller, men vanskelige at dyrke. Men flere laboratorieforsøg viser, at embryonale stamceller vil kunne genopbygge det skadede hjerte fuldstændigt ved at lave nye hjertemuskelceller ( Se kilde). Målsætningen kunne være at oprette banker med embryonale stamceller, bestående af tusinder af cellelinier, så der altid var en passende stamcelletype til hver patient. Men selv med et sådant system ville man stadig kunne risikere, at stamcellerne blev frastødt. For at forhindre dette, ville man muligvis være nødt til at give immunhæmmende medicin resten af patientens liv. Dette ville være forbundet med alvorlig risiko for bivirkninger. Nogle forskere har foreslået, at man i stedet for at give immunhæmmende medicin lærer patientens eget immunapparat at tolerere de nye stamceller. Embryonale stamceller til hjertet. Embryonale stamceller kan let differentieres til hjertemuskelceller. Når de embryonale stamceller dyrkes, kan de danne klynger ("embryoide legemer"), hvorfra der i løbet af 10 dage kan dannes en lille fraktion af celler, som begynder at lave spontane sammentrækninger, fordi der hos cellerne er sket en aktivering af de bestemte DNA-styrende proteiner (transkriptionsfaktorer), som styrer udviklingen af hjertemuskelceller ( Se kilde 5185 side 85). Hjertemuskelceller, som er dannet ved dyrkning af embryonale stamceller, kan fungere normalt i et hjerte ifølge forsøg med mus.
Også humane embryonale stamceller kan man få til at differentiere til hjertemuskelceller( Se kilde 5185 side 86). Hvis de skal bruges til transplantation til hjertepatienter skal man tage højde for, at de er fremmede celler (så patientens immunforsvar skal hæmmes). Man ved ikke, om disse celler vil overleve og differentiere korrekt over længere tid, så de ikke medfører forstyrrelser i hjerterytmen.
Et hjerte, der har været udsat for en blodprop, kan altså tænkes genopbygget af hjertemuskelceller skabt af embryonale stamceller. Forskere ved Washington universitet og firmaet Geron har i rotteforsøg demonstreret princippet. De påviste, at hjertefunktionen kan forbedres af hjertemuskelcellerne, når disse ved transplantation indsprøjtes direkte i det skadede område af et hjerte, som 4 dage før var blevet ramt af en blodprop. hjertemuskelcellerne var differentierede humane embryonale stamceller. Geron kalder deres cardiomyocyt-produkt for "GRNCM1". Humancellerne overlevede i rottehjertet. Der udvikledes ikke tumorer, og ingen af de indsprøjtede hjerteceller kunne ved en meget følsom PCR-test genfindes i andre organer end i rottens hjerte. Metoden var i 2007 endnu ikke testet på mennesker, men firmaet antager, at disse hjertemuskelceller er gode kandidater til kliniske forsøg på mennesker med dårligt hjerte ( Se kilde). Formentlig vil stamcelleterapi om nogle år blive en mulighed for at behandle hjertesygdomme. Man vil f.eks. kunne indsprøjte stamceller direkte i en forsnævret hjertekrans arterie via et ballonkateter ( Se kilde 5185 side 78), eller direkte i infarktområdet i et hjertekammerhulrum via et indført kateter, eller stamcellerne vil kunne indføres via en vene, hvorved 3% af cellerne vil nå frem til kransarterierne.
Hjerteklapper Stamceller kan danne hjerteklapper. Med knoglemarvceller har man dyrket skiver af stamceller, som ved tilsætning af signalstoffer kunne ændres til hjerteklap- celler. Knoglemarv-stamcellerne blev dyrket på små skiver af kollagen fra bindevæv. ( Se kilde). Om 10 år kan man måske dyrke hjerter.
STAMCELLER
Hvordan repareres skeletmuskel-skader naturligt?
Skeletmusklerne indeholder progenitorceller, som kaldes satellit-celler (dette navn skyldes, at disse celler er klemt inde mellem muskelfibrenes cellemembraner og den omgivende basalmembran)( Se kilde 5185 side 80). Disse progenitor/satellit-celler kan forny sig selv ved mitoser, og kan få en beskadiget muskelfiber til at regenerere:
En muskelfiber omgives af en cellemembran (=sarkolemma), men uden for denne findes basalmembranen. Efter en læsion af en muskelfiber vil basalmembranen afgive vækstfaktorer, som i løbet af nogle dage stimulerer satellit-cellerne til at starte gentagne celledelinger. Muskelceller har normalt flere kerner, men de nye celler er små og har kun én kerne. Disse celler kaldes myoblaster. Muskelceller dannes ved fusion mellem mange myoblaster.
Satellit-cellerne trænger gennem (sarkolemma) cellemembranen og videre ind i det beskadigede område. En normal fiberregeneration kræver, at cellemembranen er intakt ( Se kilde 5185 side 81). Satellit-cellerne efterfølges af indvandrende makrofager, som æder de ødelagte cellebestanddele.
Myoblasterne sætter sig i forlængelse af hinanden og fusionerer til en lang, tynd og flerkernet "myotube", som modner til en muskelfiber ("muskelcelle"). Hvis skaden er sket inde i en større muskelfiber, kan den nydannede muskelfiber (dvs. den nye, modnede myotube) smelte sammen med den øvrige del af den større muskelfiber. Omdannelsen til muskelfiber kræver ny blodkarforsyning og nervetrådforsyning inden 10 dage efter myotubens dannelse. Muskelfibrene danner ved hjælp af myosinproteiner og aktinproteiner det tværstribede, sammentrækkelige apparat ("sarkomeren") . Denne tværstribning findes også i hjertemuskelceller (men ikke i glatmuskelceller) ( Se kilde 5185 side 80). En fuldstændig regeneration af beskadiget muskelvæv kan tage omkring 3 måneder ( Se kilde 5185 side 81).
STAMCELLER
Kan skeletmuskelstamceller bruges til at reparere hjertemuskelskader?
Skeletmuskel-celler kan tænkes anvendt til ved transplantation at reparere et beskadiget hjertemuskel område. Sådanne transplantationer er udført på dyr. Satellit-celler kan let opformeres i form af myoblast-celler i laboratoriet. Myoblastceller fra yngre mennesker har lange telomer-områder, og disse celler kan i laboratoriet dele sig ca. 50 gange uden at tabe evnen til nydannelse af muskelfibre. En patient, som er over ca. 26 år, vil derimod have satellit-celler, som har kortere telomerer, og der vil være færre satellit-celler til stede i musklerne. Myoblasterne har mange fortrin. De har ikke tendens til at udvikle sig til kræftceller. Deres overlevelse i kroppen er ikke afhængig af blodkar eller kontakt med nerveceller. Myoblasterne er ikke så følsomme over for den iltmangel, som ses ved iskæmiske skader, hvorimod hjertemuskelcellerne er mere følsomme for denne iltmangel. Man kunne derfor tænke sig, at skeletmuskel-myoblaster vil være velegnede til transplantation til det beskadigede hjertemuskelområde. Efter transplantation til hjertet vil myoblasterne kunne modne til nye muskelceller i infarktområdet.
Der kræves over 500 millioner myoblaster til en transplantation af et hjerte ( Se kilde 5185 side 82). Det kan være vanskeligt at skaffe dem ved muskelbiopsi fra den ældre patient selv, fordi han har færre satellit-celler, og disse vil ikke kunne dele sig så mange gange. I stedet vil satellitcellerne kunne fås ved muskelbiopsier fra yngre mennesker, men så skal den ældre hjertepatient have immunhæmmende midler resten af livet.
Myoblasttransplantationer er blevet udført i hjertet på dyr, som på forhånd havde fået påført en beskadigelse af et hjerteområde. Hjertets cellestruktur er nøje tilpasset til at kunne foretage synkrone "alt eller intet" sammentrækninger som reaktion på et depolariserende elektrisk signal, idet hjertemuskelcellerne er forbundet med hinanden med specialiserede forbindelser, som kaldes "mellemplader". Disse mellemplader har porer ("gap junctions"), som er opbygget af proteiner, såkaldte connexiner, som danner kanaler, der letter udveksling af ioner og små molekyler med nabocellerne i syncytiet ("syncytium" er en netagtig forgrening, som hjertemuskelcellerne indgår i, og som muliggør elektromekanisk kobling, hvorved hjertemuskulaturen kan trække sig sammen som en helhed).
Skeletmusklerne er modsat hjertemusklerne elektrisk isolerede fra hinanden. Dette er baggrunden for, at skeletmusklerne kan have en finmotorisk kontrol af de enkelte fibres sammentrækninger.
Hvis transplantation af myoblaster til hjertet skal lykkes, skal der altså etableres en netagtig elektromekanisk sammenkobling til nabocellerne, meget anderledes end i skeletmusklerne. Man har påvist, at myoblaster er i stand til at fusionere mere eller mindre med hjertemuskelceller. Hvis myoblaster dyrkes uden hjerteceller, har de ukoordinerede bevægelser. Men hvis de dyrkes nogle dage sammen med hjertemuskelceller, giver de sig til at slå i takt ( Se kilde 5185 side 82). Det skyldes formentlig, at hjertemuskelcellerne har dannet gap-junction-forbindelser til myoblasterne.
Man har udført myoblasttransplantationer i hjertet af mennesker. I 2003 fik 10 hjertepatienter en transplantation med egne myoblaster, som var isoleret fra lårmusklerne og dyrket i 2-3 uger, hvilket resulterede i ca. 870 mill. myoblaster, der blev sprøjtet ind i venstre hjertekammers muskulatur ( Se kilde 5185 side 82). Hjertekammerfunktionen, der havde været alvorligt svækket, blev forbedret, men 11-22 dage efter implantationen opstod arytmier, dvs. forstyrrelser i hjertekammerrytmen, som krævede indsætning af en ICD (implanterbar cardioverter-defibrillator), dvs. et pacemaker-lignende apparat, som kan justere for såvel unormalt hurtigt og unormalt langsomt hjerteslag. Det tyder på, at myoblasterne ikke transdifferentieres til hjertemuskelceller, men kun i et vist omfang danner forbindelser med hjertemuskelcellerne. Men måske er myoblast-transplantation en mulighed, hvis det suppleres med indsættelse af en ICD-defibrillator. Hvis myoblasterne stammer fra en bank af nedfrosne myoblaster fra f.eks. 13-26 årige vil en sådan transplantation kunne ske hurtigt, da man så ikke skal vente en måned på, at patientens egne myoblaster er blevet opformeret. Derved kan man reducere dannelsen af arvæv i det akut beskadigede hjerte.
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[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#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).
STAMCELLER
Hvad er sandsynligheden for at deponeret navlestrengsblod vil komme i brug?
Sandsynligheden for brug
Sandsynligheden for, at personen selv får brug for en sådan transplantation, er blevet vurderet til at være 1: 20.000 i løbet af de første 20 år ( Se kilde 5185 side 22). Direktør Per Mønsted fra navlestrengsblodbanken Stemcare skriver til mig herom: "Ifølge den amerikanske forsker Marcelo C. Pasquini fra Center for International Blood and Marrow Research i Wisconsin er sandsynligheden for, at man får brug for egne stamceller inden for 20 år ca. 1: 5.000, mens han vurderer, at behovet for en transplantation med egne eller en beslægtets stamceller er ca. 1:1.700. Marcelo Pasquini tager her udgangspunkt i de sygdomme, der i dag kan behandles med stamceller. – Men i virkeligheden er det 20-årige perspektiv lidt irrelevant, når det gælder stamceller. For mange af de sygdomme, som kan og vil kunne behandles med stamceller, vil først ramme folk, når de er 60-80 år. Derfor er det langt mere interessant, at vurdere behovet i et længere tidsperspektiv. Inden for et 70-årigt livsforløb vurderer Marcelo Pasquini sandsynligheden for, at man får behov for egne stamceller til ca. 1:400 og endvidere, at behovet for stamceller fra en selv eller en søskende helt ned til ca. 1:200. – Disse beregninger medtager ikke hele det regenerative område, hvor stamcellerne for alvor vil kunne afhjælpe mange sygdomme. F.eks. er det lykkedes engelske forskere at skabe insulinproducerende celler og minilevere ud fra navlestrengsstamceller" ( Se kilde).
Anvendelser
Generelt kan navlestrengsblod kun blive til blodceller, idet dog de mesenkymale celler i navlestrengsblodet kan blive til knogler og brusk. Men det er muligt, at man engang i fremtiden vil benytte stamceller til at behandle hjernesygdomme som Parkinsons sygdom eller Alzheimers demens. Endnu kan man kun i ringe grad få navlestrengsblod til at differentiere til hjerneceller, hvorimod det altså er lykkedes at få dem til at danne bl.a. insulinproducerende celler og leverceller ( Se kilde).
En patient, som f.eks. har en leukæmi- kræfttype, må typisk gennemgå en kemoterapi, som dræber alle kræftcellerne i kroppen. Dette dræber også de blodproducerende stamceller, som derfor må udskiftes – enten med en knoglemarvtransplantation eller med navlestrengsblod, som ikke behøver at matche patientens vævs type helt så meget. Efter at de optøede ca. 600 millioner navlestrengsblodceller er ført over i patientens krop, går der en måned, hvor man kun kan håbe på, at cellerne indtager deres pladser i knoglemarven, hvorfra den fremtidige bloddannelse skal ske.
En 3-årig pige fra Illinois, USA, blev kureret for leukæmi med sine egne stamceller fra navlestrengen, som var blevet nedfrosset ved fødslen. Forskere har vurderet, at 25% af leukæmiramte børn, svarende til ét ud af 2.000 børn, kan blive behandlet for deres kræft med egne navlestrengsstamceller. Det betyder, at stamceller fra navlestrengen fremover kan blive vejen til at kurere en væsentlig del af de mere end 3.000 børn i Europa, der hvert år rammes af leukæmi ( Se kilde). I 2005 fik ca. 600 børn i USA transplanteret navlestrengsblod ( Se kilde 5412 side 41). Denne type transplantationer er blevet foretaget siden 1998.
Kritik af markedsføring
De private navlestrengsblodbanker i Danmark er Copygene og Stemcare (fusioneret okt. 2007) samt Activisionlife, der sender blodet til Polen. Firmaerne har været under kritik og har ifølge Forbrugerrådet fremstillet stamcelleforskningen i et rosenrødt skær, hvilket gav anledning til selvransagelse, og efterfølgende er såvel StemCare's som CopyGene's hjemmesider blevet gennemgået for information, der kunne opfattes som misledende, og der er løbende dialog med Sundhedsstyrelsen omkring markedsføringen, da det er et så nyt område ( Se kilde).
Overlæge Ebbe Dickmeiss, der leder Rigshospitalets blodbank, påpegede overfor DR-magasinet d. 7. jan., 2007 , at stamceller til behandling allerede i dag kan udtages fra patienternes knoglemarv. Disse stamceller bærer vi med os hele livet, og så er der ingen grund til at fryse blodet fra navlestrengen, mente han ( Se kilde). Men på den anden side er han hovedmand bag Rigshospitalets eget initiativ til selv at begynde at opsamle navlestrengsblod, hvilket netop også blev annonceret i januar 2007.
Der er altså ikke længere tvivl om, at også det offentlige sundhedssystem ser nødvendigheden i at kunne behandle med navlestrengsstamceller, og Rigshospitalet har nu også taget initiativ til at starte sin egen opsamling af navlestrengsstamceller fra de fødende. Disse stamceller skal opbevares i Finland og er en del af et skandinavisk samarbejde. Ifølge Ebbe Dickmeiss er ca. 10 procent af stamcelletransplantationerne på unge mennesker under 20 år i dag baseret på navlestrengsstamceller.
Diskussionen om offentlig versus privat opbevaring af stamceller verserer dog stadig. Ved privat opbevaring bevarer man ejendomsretten over egne stamceller, medens man ved offentlig opbevaring giver afkald på denne ret til fordel for at kunne hjælpe de mange. Blodet ville altså kunne komme andre til gode, hvis der var offentlige navlestrengsblodbanker, men sådanne er først nu ved at blive etableret i Danmark. I Sverige har man ikke private navlestrengsblodbanker, men har besluttet at oprette en offentlig navlestrengsblodbank.
I Ahmedabad i Indien har man oprettet Indiens første offentlige navlestrengsblodbank. Her koster opbevaringen mellem 4000 og 10.000 kr, hvilket er billigere end i Danmark. Prisen er dog ikke overkommelig for en almindelig inder.
STAMCELLER
Findes der stamceller i fostervandet?
Amerikanske forskere har opdaget, at fostervandet, der omgiver fosteret under graviditeten, indeholder stamceller, der ligner embryonale stamceller ved at de kan forny sig selv og kan udvikle sig til alle kroppens celletyper.
Man har tidligere i flere tilfælde ubegrundet påstået, at visse voksne stamceller har embryonal-stamcellelignende egenskaber. Men netop fostervandstamcellerne er måske et reelt alternativ til navlestrengsblod – og måske også til embryonale stamceller i lande, hvor brugen af embryonale stamceller er et politisk/religiøst betændt emne. Fostervandstamceller kan enten hentes under graviditeten eller fra moderkagen i forbindelse med fødslen.
Fostervandsstamceller kaldes AFS-celler (efter engelsk: amniotic fluid derived stem cells). De vil kunne bidrage til forskning og til fremtidige stamcellebehandlinger, fordi deres udviklingsstadie svarer til et stadie mellem embryonale stamceller (der findes i befrugtede æg) og voksne stamceller, der bl.a. findes i navlestrengsblod eller i knoglemarven. AFS-cellerne kan udvikle sig til langt flere celletyper end de voksne stamceller, bl.a. til nerveceller, blodkar, leverceller, bruskceller, knogleceller og hjertemuskel celler.
Fostervandets stamceller deler sig lige så hurtigt som de embryonale stamceller, – med en fordoblingstid på 36 timer. Desuden ser det ikke ud til, at fostervandsstamcellerne kan udvikle sig til tumorer, sådan som det er tilfældet med de embryonale stamceller (det er faktisk en definition på embryonale stamceller, at de skal virke som kræftceller i immundefekte mus; stamceller fra navlestrengsblod, moderkagen eller testikelvæv har ikke denne kræftvirkning på immundefekte mus).
Fostervandsstamcellerne har en genetisk sammensætning svarende til babyen, og hvis de nedkøles og gemmes, vil barnet derfor senere kunne behandles med cellerne, uden at kroppen vil frastøde dem.
Forskerne jubler over opdagelsen, for fostervandet er en helt ny kilde til stamceller og tilmed uden de etiske overvejelser, der er knyttet til at benytte befrugtede æg som stamcellekilde ( Se kilde).
STAMCELLER
Kan stamceller bruges mod skaldethed?
Hidtil har man troet, at når man mistede sine hårfollikler var det for evigt. Men det har vist sig, at voksne mus kan regenerere hårfollikler, når deres hud såres. På mus skar forskerne en lille firkant på en centimeter af huden bort to uger efter, at hudens hårfollikler var blevet udviklet. 2-3 uger senere var der blevet dannet nye hårfollikler på sårfladen. Man har kunnet fordoble antallet af nydannede hårfollikler ved at tilsætte signalproteinet Wnt, som vides at være involveret i udvikling af embryonale stamceller. Dette medførte også, at sårhelingen forløb med mindre arvæv. Det kunne altså tyde på, at sårhelingen trigger en embryonal tilstand i huden. De nye hårfollikler viste sig at komme fra stamceller, som ikke normalt er de celler, som danner hårfollikler. Det var overraskende for forskerne. Måske vil skaldethed kunne behandles ved at såre hovedbunden og drysse lidt Wnt-signalprotein på, så stamceller i huden danner helt nye hårfollikler ( Se kilde).
STAMCELLER
Hvilket dyr har en særlig god regenerationsevne?
Man har studeret stamcellernes evne til regeneration ved at studere "verdens bedste stamcellebruger", den mexicanske salamander, der kaldes en axolotl. Den er altså en padde. Dens videnskabelige navn er Ambystoma mexicanum. (Det mærkelige navn "axolotl" stammer fra et Azteker-sprog og betyder formentlig i oversættelse "vandhund", idet "atl" betyder vand, og "xolotl" betyder hund; men da Xolotl er navnet på en dødsgud, er det blevet populært at antage, at salamanderen er opkaldt efter denne gud, selv om det er mindre sandsynligt ( Se kilde)).
Neoteni
Axolotl'en befinder sig hele sit liv i en slags evig larvetilstand (kaldet neoteni) med udvendige gæller. Det ville svare til, hvis frøernes haletudser aldrig udviklede sig til frøer. Axolotl'en har kun rudimentære lunger, og kan ikke som andre salamandre leve på land. Den ånder med gæller og i en vis udstrækning gennem huden. Den kan med nogen succes krydses med tiger-salamanderen Ambystoma tigrinum, og ifølge én teori er den en tilbageudvikling af netop denne art ( Se kilde). Axolotl'en bliver kønsmoden som en forvokset larve, som ligner tiger-salamanderens larve.
Neoteni-udvikling kendes fra andre padder, og kan opstå, hvis der ved iodmangel, lav temperatur eller genetisk mutation kommer problemer med dyrenes thyroxin-hormoner, der er nødvendige for vækst og udvikling ( Se kilde). Når axolotl'en behandles med hormoner, kan dens larvetilstand ved metamorfose ændres til en salamandertilstand, som ligner Ambystoma velasci, som regnes for en mexicansk underart af tiger-salamanderen ( Se kilde).
Axolotl'ens evne til at gendanne organer overgår alt, hvad der ellers kendes hos hvirveldyr. Den kan gendanne en mistet hale (ligesom et firben), men kan f.eks. også gendanne et ben, kæbeknogler, dele af hjertet, eller et helt øje!
Axolotl'en har eksisteret uforandret gennem 350 millioner år. Grundprincipperne for vævenes regenerationsevne ud fra stamceller må derfor være en gammel "opfindelse". Forskerne leder nu efter, om der skulle findes et slumrende potentiale, der kan vække regenerationsevnen hos pattedyr – og mennesket.
Hos axolotl´en har man påvist signalstoffer (neurotransmittere), der har betydning for regenerationsprocessen. Man har også fundet et særligt hormon, der udskilles, hvis axolotl'ens væv bliver beskadiget, så det begynder at bløde. Dette hormon lokker de omkringliggende celler hen til det beskadigede sted. Det pågældende hormon ligner interessant nok et stof, der er fundet hos kalve.
Axolotl'ens signalstoffer studeres bl.a. af Elly Tanaka og medarbejdere ved Max Planck Instituttet for molekylær cellebiologi og genetik i Dresden i Tyskland. Her har man opdaget, at celler i axolotl'en har en evne til at "skifte rolle", så nerveceller f.eks. kan omdanne sig til muskel- eller knogleceller.
Man ved fra eksperimenter med pattedyr, at der hos dem findes et særligt signalstof, der hæmmer regenerationen efter beskadigelser af rygmarven. Man har opdaget, at hvis man blokerer dette regenerations-hæmmende signalstof, vil helingsprocessen lykkes bedre.
Et lignende signalstof er fundet hos axolotl'en, og dette signalstof spiller også en rolle ved helingsprocessen, men signalstoffet har en anden funktion hos axolotl'en end hos hvirveldyrene ( Se kilde).
STAMCELLER
Hvilket organ hos mennesket har en særlig god regenerationsevne?
Menneskets lever er fremragende til at regenerere sig. Hvis man fjerner 2/3 af en lever, regenereres skaderne ved hjælp af "hvilende" leverceller (hepatocytter), som begynder på celledelinger og både danner modne hepatocytter og galdegangsepithelceller.
Man har dog vist, at leveren også indeholder en lille population af celler, som kaldes "de ovale celler", og som er stamceller. Hvis man med et giftstof forhindrer hepatocytternes celledelinger, bliver de "ovale celler" aktive og begynder at dele sig og danner modne hepatocytter og galdegangsepithelceller( Se kilde 5185 side 40).
STAMCELLER
Kan man tro på al litteraturen om stamceller?
Modstanderne af etablering af embryonale cellelinier (og evt. også kerneudskiftning af ægceller med henblik herpå) tæller de katolsk-religiøse dele af USA samt regeringsflertallet i EU-lande som Polen, Slovakiet, Malta, Italien, Østrig og Tyskland, som er blevet kaldt et nyt "religionsjerntæppe" i Europa ( Se kilde). Internettet vrimler med kilder om stamceller, som bygger på 'pro-life'-argumentation. Disse internetsider forvrænger videnskabelige budskaber, idet de på forhånd har besluttet sig for at være imod forskning af en bestemt slags celler, de embryonale stamceller, så fremskridt i embryonale stamceller ignoreres eller beskrives negativt, medens der omvendt skrives overdrevent begejstret om voksne stamceller samt stamceller fra navlestrengen, fostervandet eller moderkagen, tilbageførte voksen stamceller, embryonale stamcellelignende celler fra ikke-levedygtige befrugtede æg og andre "prolife"-krumspring. Der er almindelig enighed blandt forskerne om, at embryonale stamceller rummer de største potentialer, og dette er også påvist flere gange, f.eks. kan embryonale stamceller differentiere til naturlige pacemakerhjerteceller, hvilket voksne stamceller ikke kan.
Der er grund til at advare imod blandt andet følgende internetsider: lifenews.com , cloninginformation.org, stemcellresearch.org, usccb.org/prolife, og zenit.org.
Et andet problem i mediedækningen af stamcelleområdet er, at ét uheldigt resultat, med én stamcellekultur og i én bestemt sammenhæng, let i overskrifter og omtale rammer hele stamcelleområdet. Danske forskere viste f.eks. at voksne stamceller, som ved gensplejsning var gjort langtidslevende, viste kræfttendenser (ikke overraskende, da langtidslevende og -delende celler er sådan), blev det i medierne udråbt til, "stamcellebehandling kan give kræft". Men stamcellebehandling sker under mange forskellige forhold, og er ofte uden tegn på kræftrisiko. (Indgivelse med udifferentierede embryonale stamceller rummer kræftrisiko, men det er velkendt).
Der er derfor grund til at være på vagt, når medierne skriver noget om stamceller. Det kan både være for positivt/begejstret og for negativt/ skræmmende i forhold til virkeligheden. Det er vigtigt at bemærke, hvilken kilde, man læser oplysningerne i. Især skal man være på vagt over for simple og enkle meninger og fundamentalistisk-klare grænser. Og man skal specielt være på vagt overfor politikere, religiøse og bloggere.
Opinionsundersøgelser har i øvrigt vist, at befolkningerne generelt er mere positive end politikerne, og mere positive, jo mere de ved, og meget, meget mere positive, hvis de selv eller et familiemedlem kunne få gavn af stamcelleforskningen!
Endelig kan man faktisk ikke være sikker på den korrektheden af den videnskabelige litteratur, dels kan der naturligvis være fejltolkninger, men der kan i sjældne tilfælde også være snyd: Problemet med hvordan man kunne pode en ægcelle med en cellekerne fra en patients celler, frembringe en blastocyst, og høste humane embryonale stamceller, blev proklameret løst* [* Et falsum – og det var i 2007 endnu ikke lykkedes at få teknikken til at virke med sikkerhed på menneskeæg.] med stor succes af en professor fra Seoul i Sydkorea. Woo-Suk Hwang blev dengang anset for en af de bedste stamcelleforskere i verden. På trods af, at meget faktisk lykkedes i hans laboratorium, blev der påvist fejl og snyd i nogle af laboratoriets publikationer. Imidlertid blev Woo-Suk Hwang nemlig senere forbundet med den største videnskabelige skandale i mange år, og en national skandale i Sydkorea, som ellers havde placeret sig i den internationale elite inden for kloning og stamcelleforskning. Woo-Suk Hwang påstod først at have skabt en embryonal stamcellelinie ud fra 30 klonede blastocyster, og senere sensationelt at have skabt hele 11 embryonale stamcellelinier ud fra kun 31 klonede blastocyster.
Manglende baggrundsstøj viste snyd
Der var snyderi med i billedet. Det blev opdaget ved at sammenligne de rapporterede DNA-fingeraftryk for de embryonale stamcellelinier med de rapporterede DNA-fingeraftryk for de voksenceller, som blev påstået at have leveret cellekernen. Der skal være helt det samme DNA i voksencellen som i de afledte embryonale stamceller, men der er altid lidt "baggrundsstøj" på grund af lidt forskellige ydre betingelser, som vil være til stede under de foretagne analyser – og de rapporterede analyser af DNA-fingeraftrykkene var faktisk for ens. Et ekspertpanel konkluderede, at Woo-Suk Hwang's gruppe ikke havde skabt en eneste af de 11 påståede embryonale stamcellelinier, som var blevet publiceret i Science i maj 2005, og at hans gruppe end ikke havde skabt de klonede blastocyster fra det først rapporterede forsøg (publiceret i Science i 2004). De blastocyster, som blev lavet dengang, var i virkeligheden fusioner mellem kerneholdige ægceller og kernen fra en af de polceller, som dannes under kvindens meiose (hvorunder der ud fra 4 nyetablerede celler dannes én haploid ægcelle og tre haploide polceller, altså alle med kromosom antallet (n), hvorved Woo-Suk Hwangs fusionscelle blev (2n), dvs. diploid). De celler, der blev til blastocysterne, var altså i virkeligheden dannet ved partenogenese – dvs. uden befrugtning. Selv om det ukorrekt var blevet hævdet at være verdens første kunstige kloning af humane embryonale stamceller, kan partenogenese-blastocysterne faktisk godt tænkes at have værdi, idet de er genetisk identiske med den pågældende kvinde, og kan derfor tænkes at være anvendelige mod sygdomme hos en sådan individuel kvinde. Andre har senere også frembragt partenogenetiske humane blastocyster.
Ved rapporteringen af disse forsøg var der snydt med DNA-analyserne og anvendt falske fotos af cellerne ( Se kilde), og Woo-Suk Hwang indrømmede senere dette.
Den danske biolog (med Ph.D. i neurobiologi) og journalist ved Weekendavisen, Lone Frank, besøgte Woo-Suk Hwang 7. oktober 2004. Lone Frank afsluttede sin bog "Klonede tigre" i juni 2005, og nåede dermed ikke at få opdagelsen af snyderiet med i sin bog (der udkom 2005 på Gyldendal). Hun fortæller i bogen på side 27-73 om sit 12-timers møde med Woo-Suk Hwang, og beskriver ham som en lille, adræt mand med varme øjne og tillidsvækkende drengethed. Han var oprindelig dyrlæge, og var kendt for at have klonet kalven Hanroo, nr. 5 i rækken af pattedyr, som det lykkedes at klone. I 2005 opførte universitetet i Seoul en helt ny bygning, som udelukkende skulle huse Hwangs forskergruppe.
Ud over kloning arbejdede hans gruppe med kalve, hvor man havde forsøgt at indsætte et priongen, som skulle være ufølsom for kogalskabsmitte, og knock-out svin, der mangler genet for alfa-1,3-galaktose (et sukkerstof, som menneskets immunsystem ikke tolererer på donororganer( Se kilde 5271 side 42)). Svinene, som engang i fremtiden tænkes anvendt til xenotransplantation, fik også indsat menneskegenerne CD59, DAF og MCP, som skal få immunsystemet til at tro, at organerne stammer fra et menneske. Lone Frank beskriver i sin bog, at de studerende og laboranter kan arbejde i op til 5-6 timer i træk ved mikromanipulatoren, hvor de klemmer kerner ud af celler, og næsten kan komme i en meditativ tilstand, samt at Woo-Suk Hwang nævnte, at koreanerne måske er særlig fingernemme, fordi de fra tidlig barndom har brugt spidse, glatte metalspisepinde, som det er traditionen i Korea ( Se kilde 5271 side 54).
Efter at han indrømmede forskellige løgne og snyderier blev han fjernet fra human embryonal stamcelleforskning, og han arbejder nu med kloning af dyr. Man har dog anerkendt, at han faktisk klonede hunden Snuppy. (Holdet, som klonede hunden, har siden klonet koreanske grå ulve, som er en truet race, og har indgået aftale med landets toldvæsen om at klone de narkohunde, der har de skarpeste næser, før hundene går på pension ( Se kilde)).
Woo-Suk Hwang anerkendes også for at være den første, som frembragte partenogenetiske, klonede, humane embryonale stamceller.
STAMCELLER
Hvilke problemer skal løses inden for stamcelleforskningen?
Opformering af stamceller før brug
Stamceller fra knoglemarven findes i så stort antal, at dyrkning af stamcellerne ikke er nødvendig før transplantation. Andre stamceller vil imidlertid skulle opformeres ved dyrkning, før der er nok til en transplantation. Det er en vanskelig opgave at holde stamceller ikke-differentierede, så de bevarer evnen til at differentiere sig i forskellige retninger. Det kræver veldefineret sammensætning af dyrkningsmediet og tilsætning af bestemte vækstfaktorer og i særlige koncentrationer. Man må også anvende standarder for, hvor mange stamceller, som fra starten skal overføres til dyrkningsskålen, hvor tit man skal fortynde dyrkningsmediet med nyt medie, og hvor tit cellerne skal flyttes til et helt frisk dyrkningsmedie. Og man må kunne identificere stamcellerne sikkert ud fra f.eks. mikroskopisk udseende, celletypens specifikke overfladeantigener, de vævsspecifikke enzymer, og hvilke gener, som plejer at være aktive i den pågældende celletype, samt celletypens biologiske aktivitet (f.eks. at den producerer insulin, hvis det er det, den skal; eller at cellerne sammentrækkes på synkron måde som hjertemuskelceller, hvis det er det, de skal).
Genetiske sygdomme
Ved behandling af en genetisk sygdom er der et specielt problem: I dette tilfælde må cellernes arvemateriale ikke stamme fra patienten selv. Når der er tale om en genetisk sygdom vil det ikke have mening at opformere patientens egne stamceller, som jo bærer den genetiske defekt.
Manglende viden
Man mangler at finde frem til de betingelser, hvorunder en speciel stamcelle differentierer til en bestemt specialiseret celle. Dette problem er mest akut for totipotente og pluripotente stamceller, eftersom disse celler er i stand til at differentiere til praktisk talt alle de over 200 forskellige celletyper i menneskets krop. Man mangler at kunne svare på spørgsmål som: "Under hvilke betingelser begynder stamcellen at udvikle sig til en hudcelle? Under hvilke betingelser udvikler den sig i stedet til en hjernecelle? osv. Man har endnu ikke tilstrækkelig viden om stamcellernes biologi til at være sikker på, hvilke celler, der er pålidelige, og hvilke metoder, fremtiden skal bygges på.
Embryonale stamceller kan bringes til at omdanne sig til alle mulige forskellige celletyper. Men det er stadig vanskeligt at sikre sig, at det er de rigtige celletyper, som dannes. Gentagelse af de forsøg, som ifølge faglitteraturen er lykkedes, har ofte ikke været muligt på andre laboratorier.
Endelig er der problemet med at få celler nok. Der kræves mange celler til en egentlig behandling.
Man kan i dag meget med stamceller i dyreforsøg, men det er sværere at få succes med stamcellebehandling på mennesker. Mange forsøg med voksne stamceller til f.eks. at behandle for hjerteskader er løbet ind i problemer, bl.a. med at få stamcellerne frem til det rigtige sted, og undgå at stamcellerne dør, før de når deres mål.
Et andet problem er, at de indgivne stamceller kan tænkes at øge risikoen for kræft ved at dele sig ukontrolleret.
Før man kan anvende stamceller til behandling af hjernesygdomme som f.eks. Parkinsons sygdom, må der udføres meget grundige studier på dyremodeller, og det kan ud over forsøg på mus og rotter også være nødvendigt at udføre forsøg på primater, altså aber ( Se kilde 5185 side 71).
De transplanterede stamceller eller progenitorceller må være i stand til at vandre tæt hen til de beskadigede områder i hjernen; de må ikke sprede sig til andre hjerneområder, hvor de kan give problemer; de må kunne overleve i de skadede områder, og give ophav til de rigtige celletyper, der laver korrekte synapser til andre celler på stedet; og de må ikke danne forkerte forbindelser til andre celler på stedet.
Det kan være nødvendigt at indgive en bestemt kombination af progenitorcelletyper ved transplantationen for at opnå en korrekt løsning. Det kan måske forekomme, at forskellige stadier af en sygdom skal behandles med forskellige kombinationer af progenitorceller.
Angreb fra immunsystemet
Det nok største problem er angreb fra immunsystemet. Ved hjælp af stamcelleteknologien kan man frembringe celler og væv med henblik på, at de skal bruges til transplantation. Derfor må man kunne undgå, at cellerne eller vævet bliver afstødt af patientens immunforsvar. Dette vil ikke være et problem, hvis stamcellerne tages fra patienten selv eller fra en egnet donor, eller hvis immunsystemet hæmmes med medicin. Alternativt kunne det tænkes, at stamcellerne kunne gøres acceptable for patientens immunsystem.
Problemet med immunsystemets angreb vil i princippet kunne undgås, hvis man kunne udskifte en embryonal stamcelles cellekerne med cellekernen fra en af patientens egne celler. (Denne kerneoverføring ville give øget viden om kloning, og mange lande har ikke vedtaget et lovforbud mod kloning af mennesker. Den embryonale stamcelle kan dog ikke i sig selv udvikles til et individ ved indsættelse i en kvindes livmoder. Kloning af mennesker svarer til at få lavet sig en tvillingebror i barnestørrelse. Den uafprøvede mulighed, at man kan klone et menneske, har medført etiske diskussioner, men i virkeligheden ville kloning af mennesker næppe give store etiske problemer (se BioNyt nr. 97). Stamcellerne opbevares i flydende nitrogen. Det er ufarligt, så længe man ikke stikker fingrene i det, for det er minus 196 grader Celsius.
STAMCELLER
Er der risiko ved at bruge stamceller?
Stamcelleforskningen er nået langt, men der mangler meget, før man har veletablerede behandlingsmetoder. Man må sikre sig mod angreb fra immunsystemet, virus- og kræftrisiko, genfejl og imprinting, og at stamcellerne dyrkes stabilt, differentierer korrekt og giver den ønskede virkning.
Før man på hospitalerne i større stil vil anvende stamceller til behandling af sygdomme, ud over den efterhånden rutinemæssige anvendelse af knoglemarv-stamceller, må man være sikker på, at man kan screene donorcellerne omhyggeligt, og at man har sikre dyrkningsmetoder og kontrollerede standardprocedurer. Man skal kunne karakterisere stamcellelinjerne på en grundig og sikker måde, og man må være i stand til at kunne teste stamcellernes egenskaber og sikre, at der ikke sker en unormal celleudvikling ( Se kilde 5185 side 87).
Man må også sikre sig, at donorcellerne ikke indeholder sygdomsfremkaldende gener. F.eks. er det næppe en god idé, at donorpersonen kommer fra en familie, hvor der er hyppig forekomst af hjertekarsygdomme( Se kilde 5185 side 87).
Virusinfektioner
Man mangler at etablere regler og retningslinier for laboratorieprocedurer, som kan sikre, at man undgår at forurene stamcellekulturer med virus, som f.eks. HIV-virus. Denne risiko skal tages alvorligt. Virkningen af en virusforurening kan blive stor, hvis f.eks. en forurenet stamcellekultur anvendes til flere tusinde patienter.
Imprinting
Hos pattedyr kan aktiviteten af et gen (den såkaldte génaflæsning) være afhængig af, om genet oprindeligt kom fra faderen eller moderen, idet genet fra den ene forældre forbliver stumt, som om det slet ikke er til stede.
Dette betegnes "imprinting". Imprintede gener opfører sig altså anderledes end normale gener. Nogle imprintede gener er kun aktive, hvis de oprindelig kom fra moderen (dvs. findes i et af moderens kromosomer). Andre imprintede gener er kun aktive, hvis de stammer fra faderen (dvs. findes i et af faderens kromosomer). Denne såkaldte "imprinting" må være stabil i dyrkede stamceller, der skal bruges til behandling. Imprinting-fænomenet skyldes, at der under ægcelledannelsen og sædcelledannelsen er sket en forskellig "markering" af bestemte gener (genomisk imprinting). Mennesket har flere hundrede sådanne imprintede gener. Mærkningen sker ved, at DNA-strengen har fået påført methylgrupper, eller at methylgrupper omvendt er blevet fjernet fra det område af DNA-strengen, hvor genet findes.
Der er et kendt eksempel på imprinting: Afkommet mellem et æsel og en hest afhænger af, om det var et hunæsel og en hingst, (så resultatet bliver et mulæsel), eller om faderen var et æsel og hunnen en hoppe, (for så bliver resultatet et muldyr).
Fejl i imprintingen kan medføre alvorlige sygdomme hos mennesket. Normalt udtrykkes kun den faderlige kopi af et gen, som kaldes IGF2. (IGF2 er hormonet, som kaldes "insulin-like growth factor 2"). Hvis også moderens IGF2-gen kommer til udtryk, medfører det sygdommen Beckwith-Wiedermann syndrom (BWS), dvs. overproduktion af denne vækstfaktor, og dermed forstørret tunge, lever, milt, nyrer og bugspytkirtel samt risiko for visse kræftformer ( Se kilde 5185 side 92).
Man bruger også ordet "epigenese" til at referere til, hvordan bestemte gener bruges (og ikke til, hvordan genet er opbygget). Ved "epigenese" forstås, at et gens funktion kan ændres, selv om der ikke er sket ændringer i basesekvensrækkefølgen i DNA-molekylet for genet, altså ny genfunktion, selv om der ikke er sket en mutation i genet.
Man har påvist, at når embryonale stamceller fra mus dyrkes i laboratoriet, kan der opstå fejl i epigenesen. F.eks. kan en kopi af IGF2-genet aktiveres, selv om den burde forblive inaktiv. Dette fordobler risikoen for, at en kræftfremmende mutation kan medføre svulstudvikling.
Måske er risikoen for fejl-imprinting mindre ved dyrkning af menneske-stamceller: Britiske forskere har undersøgt 6 af 75 gener, som vides at være imprintede hos mennesket. Man brugte fire forskellige humane embryonale stamcellelinier til undersøgelserne. Der blev ikke (som i museforsøgene) påvist epigenetiske fejl i nogen af generne hos disse humane embryonale stamceller ( Se kilde 5185 side 91). Generne var altså alle stabile med hensyn til imprintingen.
STAMCELLER
Hvordan debatteres stamcelleforskning?
Overgange kan være vanskelige at håndtere. Det gælder f.eks. overgangen fra levende til død, hvor man efter megen diskussion indførte hjernedødskriteriet for at muliggøre transplantation, og hvor problemet kan være, hvornår man skal give en ekstra dosis morfin eller undlade at tvangsfodre en døende.
Overgangen ved dannelsen af et nyt individ er også vanskelig at håndtere i enighed. Reagensglas befrugtning kan ikke gøres, uden at der opstår befrugtede æg i overskud, som først på blastocyst-stadiet er nået til livmoderimplantationstidspunktet. Disse overskydende embryoner dræbes ved, at de ikke opsættes i en kvindes livmoder. Der er ingen, som har foreslået, at alle de dannede embryoner skal opsættes i kvindens livmoder. Alle ved, at kvinder kan ikke føde 10-20 børn, som nogle dyr kan. Alligevel fastholder pro-life abortmodstanderne, at man ikke må fjerne blastocystens ydre cellelag, som ville kunne danne fosterhinder og moderkage. Når disse celler er fjernet ( f.eks. ved en antistofbehandling) kan blastocysten ikke udvikle sig til et foster, – heller ikke, hvis nogen skulle finde på at opsætte det i en kvindes livmoder. De tilbageværende celler kan derimod dyrkes som "embryonale stamceller", som har potentialet for at helbrede sygdomme, altså ikke kun behandle, men helbrede!
STAMCELLER
Hvad er kloning, og hvordan debatteres kloning?
I et undervisningsspil om stamceller (www.playdecide.org ), der foreligger på mange sprog, optræder i den danske udgave begrebet "kloning af fostre". Det er ikke klart for mig, hvad der menes. Måske menes opformering af embryonale stamceller fra blastocyster. Det er næppe, hvad de teenagere, som spillet er beregnet til, får af associationer, når de læser om "kloning af fostre". Ordet "kloning" tager mange umiddelbart afstand fra. Cellekloning sker ved, at en celles kerne flyttes over i en anden celle. Dette kunne også kaldes for "somatisk cellekerne-overførsel". I en undersøgelse i USA spurgte man 2000 udvalgte personer om deres holdning om stamceller fra embryoner frembragt ved en metode kaldet "kloning", alternativt ved en metode kaldet "somatisk cellekerne-overførsel". 29% gik ind for det første, 46% gik ind for det andet alternativ ( Se kilde).
Kloning betyder blot dannelse af genetisk ens kopier (af gener, cellekerner, celler, cellelinier, væv, organer eller individer). Stamcelleforskning har ikke umiddelbart noget med kloning af individer at gøre, men naturligvis laver man kopier af celler og dyrker stamcellelinier, og når man kan håndtere stamceller, bliver man som bivirkning også bedre til at kunne foretage kloning på andre niveauer.
Kevin Eggan og kolleger ved Harvard Universitet har påvist, at kloning ikke kræver en ægcelle, men også kan være en zygote (altså den celle, som er resultatet af en befrugtning). Zygoten er det første stadie af et embryon. Hvis dens kromosomer fjernes og erstattes med kromosomerne i cellekernen fra en almindelig kropscelle, forløber den videre kloning normalt ( Se kilde). Det kan få stor betydning, hvis metoden også kan bruges på mennesker. Man har nemlig mange zygoter efter behandlinger for ufrugtbarhed. Derimod råder man kun over få ægceller, som kan og må bruges til forskning i embryonale stamceller fra mennesker.
Nogle af zygoterne er frosset ned i lagre og er ikke blevet brugt, fordi de har alvorlige genetiske fejl. De vil på grund af deres genetiske fejl derfor ikke kunne udvikle sig til levende afkom, men vil kunne bruges, hvis de kan omprogrammeres til embryonale stamceller, som indeholder genomet fra en patients celler ( Se kilde).
Man har tidligere forsøgt at klone en netop befrugtet celle, nemlig ved at fjerne den hanlige og den hunlige cellekerne og indsætte en cellekerne fra en anden celle. Disse forsøg på kloning mislykkedes altid, men lykkedes altså, hvis man ventede til, at de to kerner var smeltet sammen, så der var dannet en zygote. Man antager, at når æg- og sædcellekerner smelter sammen, frigøres nogle vigtige faktorer, og at disse faktorer er nødvendige for omprogrammeringen. Måske er disse faktorer ligefrem pakket sammen inde i prokernerne. Cellen kan jo heller ikke dele sig, før prokernerne er smeltet sammen ( Se kilde).
Hvis man fjernede den sammensmeltede cellekerne i zygoten fra en mus, og erstattede den med cellekernen fra en almindelig musecelle, udvikledes klonede mus, men de døde dog hurtigt efter fødslen – og de havde samme skader, som kendes fra kloning af dyr, når man bruger ubefrugtede ægceller som cellekernemodtager. Forsøget lykkedes i den forstand, at det var muligt at frembringe embryonale stamceller.
Debatten om kloning er beskrevet i BioNyt tidligere (nr.97). Først og fremmest er kloning af mennesker ikke realistisk. En italiensk fertilitetslæge Severino Antinori har hævdet at ville lave en klonet baby, men ifølge erfaringerne fra kloning af husdyr vil det indebære stor risiko for misdannelser, som på ingen måde kan opveje nogen fordele ved metoden, hvis denne skulle udføres på mennesket. Det hidtil bedste kloningsresultat, man har opnået, er at man ved kloning af mus fra særlige hudceller, der indsattes i en kerneløs ægcelle, opnåede, at 50% af klonerne udviklede sig til voksne mus ( Se kilde). – På trods heraf er embryonale stamceller et vigtigt redskab til at frembringe genetisk ændrede mus, og man forsøger på samme måde at lave genetisk ændrede svin og kvæg.
STAMCELLER
Hvad er hybrider, og hvordan debatteres hybrider?
Da forskere fra Shanghai Second Medical School rapporterede, at de med held havde blandet menneskeceller og kaninæg syntes mange, at det lød horribelt, men der var forskere, som både kunne se ideen og potentialet. I tidsskriftet Nature bragtes f.eks. en artikel med overskriften: "Lovende ny vej til menneskelige stamceller". Sagen var, at den kvindelige professor Sheng Hui Zhen, der var leder af et center for stamcelleforskning med 50 ansatte, i 2002 havde haft held med at indsætte kerner fra menneske-hudceller i ægceller fra kaniner. Hun boede og forskede i USA, indtil Kina gav hende et tilbud, som hun ikke kunne sige nej til. Hun arbejdede i USA med udviklingsbiologi, hvor de strenge love om embryonale stamceller gjorde visse forsøg umulige at få lov til – altså i USA, men ikke i Kina. Det var svært at få tilstrækkelig mange menneskeæg til forskningen, og ideen med at bruge kaninæg kom af, at en kendt embryolog, Neil Furst ved University of Wisconsin, havde påvist, at ko-æg kan reprogrammere cellekerner fra syv andre pattedyrarter, blandt andet aber. I Beijing havde man desuden brugt kaninæg i forsøg på at klone pandabjørne, fordi man ikke kunne skaffe nok pandaæg. Ved at bruge kanin æg havde man fået dem til at udvikle sig et stykke af vejen mod et levedygtigt foster. Kendte videnskabelige tidsskrifter som Science og Nature samt PNAS, ville ikke udgive artiklen om kaninæg/menneskecelle-hybrider, fordi det lød for usandsynligt, at det kunne lade sig gøre. Det blev derfor publiceret i det kinesiske Cell Research. På dette tidspunkt havde en britisk forsker lige vist, at den vandlevende spore frø Xenopus laevis kan reprogrammere cellekerner fra en række andre arter ( Se kilde 5271 side 234). Embryonerne udviklede sig ikke ret langt, men princippet var bevist. Hybridceller mellem menneske- og dyreceller var i øvrigt et års tid forbudt i England, men blev tilladt i maj 2007 ( Se kilde). Kaninægget i Shanghai-forsøget havde fået fjernet sin cellekerne, men bidrog med kanin-mitokondrier, som har deres eget DNA. Ved cellefusionen med menneske-hudcellen kom menneske-mitokondrier med, men i begyndelsen er kanin-mitokondrierne i overskud, og findes i forholdet 1 : 100 ( Se kilde 5271 side 235). Men efter morulastadiet tog menneske-mitokondrierne fuldstændigt over. Shanghei-gruppen har kunnet udvikle cellerne til både muskelceller og nerveceller. Imidlertid forsvinder kanin-mitokondrierne aldrig helt. Stamcellerne, som er resultatet af fusionen mellem en menneske-hudcelle og et kanin-æg, var fra begyndelsen kun tænkt til forskning i den tidlige udvikling. De kan dog også give oplysninger om stamceller generelt. Men om cellerne, som stammer fra sådanne fusioner, nogensinde vil blive brugt til transplantation til mennesker, kan man ikke sige. Måske vil det være uproblematisk; eller måske vil man bruge andre metoder uden kanin-mitokondrier.
Shanghai-gruppen dyrker også embryonale stamceller fra embryoner, som har været igennem reagensglasbefrugtning, og de dyrker stamceller, der er isoleret fra aborterede fostre. Kina's etbarnspolitik giver mange aborter. "Det ville jo være vanvittigt at smide det dyrebare væv i skraldespanden, ikke sandt?", sagde den kvindelige professor Sheng Hui Zhen til Lone Frank, som besøgte hende i Shanghai ( Se kilde 5271 side 237). Fostre indeholder stamceller fra de forskellige væv, muskler, hjerte, hjerne, lever osv., som man vil kunne indsætte i en stamcellebank. Man antager, at hvis man har 500.000 stamcellelinier i en sådan stamcellebank, vil man kunne dække tre fjerdedele af alle de vævstyper, som eksisterer (Se kilde 5271 side 237). Shanghai har, som Kina iøvrigt, etiske komiteer og debat i medierne om etiske emner. Men de kristne automatreflekser har ingen større indflydelse i Kina. Cellerne i petriskålene er ikke lige guddommelige set fra alle filosofiske og religiøse synsvinkler.
Argumentet med, at man ikke må "ødelægge menneskeliv", er kunstigt. Det befrugtede æg er ikke "menneskeliv", så længe det ligger i en petriskål, for dér vil det jo dø. Selv hvis det blev implanteret i en kvindes livmoder, ville det kun have en vis chance for at udvikle sig – idet mange implanterede befrugtede æg ikke udvikles, selv under naturlige forhold. Hvis argumentet skulle godtages, ville enhver cellekerne i enhver dyrket human cellekultur – ligesom det befrugtede æg i petriskålen – så kunne kaldes "menneskeliv"; i princippet er det nemlig bare* lidt mere besværligt at udvikle dette "menneskeliv", fordi cellekernen fra den dyrkede vævskulturcelle forinden skal flyttes til en celle med totipotent evne ( f.eks. kernefri ægcelle eller zygote) forud for implantationen i en kvindes livmoder.
[*Hidtil er første del heraf, nemlig kerneflytning til en totipotent celle med efterfølgende blastocystudvikling, endnu ikke lykkedes på mennesker, og kloning til individniveau er aldrig udført på mennesker. Kloning af mennesker er i øvrigt urealistisk, da der vil være meget stor risiko for misdannelser, som ikke kan opveje nogen fordele.]
Man kunne så indvende, at den omtalte kerneflytning ville være en kloning, men også argumentet om, at kloning er uetisk, er et kunstigt argument, for enhver enægget tvilling eller trilling er en klon af hinanden (forbud mod kloning må derfor gives andre begrundelser).
Menneske/dyr-kimærer er også urealistisk som etisk problem, fordi der er ikke grund til at forklejne de etiske komitéers virke.
Enhver dyre- eller menneskecellekultur i verden vil altså i princippet kunne give ophav til et nyt menneske; dette er ikke kun en mulighed for det befrugtede æg.
Landenes stadig skiftende etiske regelsæt viser i øvrigt også argumenternes svage fundament. Se www.bionyt.dk/bioetik.
Religionerne i verden ser meget forskelligt på tidspunktet for det individuelle livs start. Yderpunkter er kinesisk religion, hvor livets begyndelse sættes ved fødslen, og den Vatikan-katolske, hvor det er befrugtningstidspunktet (en lære, som kun er 135 år gammel, og stammer fra paven Pius d. 9.). Lande med katolsk indflydelse har lavet restriktioner mod forskning i de celler, som kan dyrkes fra overskydende befrugtede æg. Ikke alle katolikker er enige. Nogle mener, at hvis en behandling kan hjælpe, er det ikke kirkens opgave at forhindre det. I lande som England, Sverige, Sydkorea, Indien, Singapore og andre lande er forskerne friere stillet. Også Australien, Belgien, Kina, Israel og Japan er stamcelleforskningsnationer. Danmark og Finland er med forsinkelse efterhånden også kommet med i klubben af lande, hvor stamcelleforskning er accepteret. I USA er privatfinancieret forskning friere stillet, og f.eks. Californien støtter forskning i embryonale stamceller.
Modstanden vil blive dobbeltmoralsk den dag, man opdager nye behandlinger – for de vil også blive anvendt i de lande, som i dag lægger forhindringer for stamcelleforskningen.
Tilhængerne anser det for et utilgiveligt ressourcespild at bortkaste de befrugtede æg eller de fåcellede blastocyster, som følelsesladet kaldes embryoner, og som er resultatet af fertilitetsklinikkernes arbejde med at hjælpe barnløse par.
Isolerede stamceller fra en blastocyst har mistet evnen til at blive til et barn. Disse celler kan blive til et hvilket som helst væv i kroppen, hvis man kender signalstofferne, som styrer processen. Diskussionen om, hvad man må og ikke må, har medført, at forskere har ledt efter måder at omgå problemet med kildematerialet. F.eks. ved at få de såkaldte voksne stamceller i kroppen eller almindelige kropsceller til at miste deres mere eller mindre udviklede specialisering. Det kan gøres ved at snyde en ubefrugtet human ægcelle – ved at udskifte kernen i ægcellen med kernen fra en anden celle, f.eks. en stamcelle eller en almindelig hudcelle. Hvis man er heldig, har man efter 5 dage ca. 40 stamceller, som kaldes "embryonale". De er i princippet udødelige og differentierer sig ikke. Metoden medfører brugen af ubefrugtede menneskeæg. Men selv dette vender nogle sig imod – og der var tilmed flertal iblandt FN-landene for at forbyde denne "terapeutiske kloning". Beslutningen var ikke bindende, og flere lande har valgt at ignorere denne beslutning, som bl.a. USA støttede. I England er det tværtimod tilladt alle kvinder at donere egne æg til medicinsk forskning ( Se kilde).
I Italien er ordet "stamcelle" blevet et fy-ord, når man i Italien skal have penge til forskning. Dette skyldes den debat, som fulgte i forbindelse med, at man i Italien vedtog en lov om at forbyde nedfrysning af æg efter kunstig befrugtning. Det har betydet, at kvindens æg kun må opbevares i en uge, og at selv om 3 æg opsættes i kvinden ved reagensglasbefrugtningen er chancen for, at hun får børn, så ringe, at de barnløse par nu tager til Schweiz eller Spanien.
Der er udtænkt flere mere eller mindre fantasifulde måder til at undgå at skulle ødelægge befrugtede æg:
"Tilbagespoling" af voksne stamceller ville være en teoretisk metode. En anden påvistes af forskere fra Harvard University, da de smeltede en hudcelle sammen med en af de embryonale stamceller, som man allerede har på lager (så man altså undgår at ødelægge nye befrugtede æg). Resultatet blev en blandet celle, hvor tusindvis af hudcellens gener omprogrammeredes til embryo-stadiet, så fusionscellen fik evnen til at blive til forstadier af nerveceller, muskelceller og tarmceller og måske til en hvilken som helst af kroppens celler ( Se kilde).
Andre måder kunne være at undlade befrugtning med sæd, nemlig ved at fremstille et embryon ved parthenogenese ("jomfrufødsel") – et princip, som kendes fra visse insekter, fisk og fugle, men også kan frembringes hos mus, aber og mennesket, som ikke naturligt kan reproducere sig på den måde. Den sydkoreanske stamcelleforsker Woo Suk Hwang, som forfalskede noget af sin forskning, var ikke klar over, at han faktisk fik skabt de første – ved parthenogenese frembragte – humane embryonale stamceller, som alene stammer fra menneskelige æg og uden bidrag fra sæd ( Se kilde).
Man kan omgå problemet med de befrugtede æg ved at redde det befrugtede æg: Robert Lanza og medarbejdere fra Advanced Cell Technology har udviklet en metode, hvor man på 8-10 cellestadiet fjerner en af de 8-10 celler (blastomerer), og indsætter resten af embryonet i livmoderen uden at der sker nogen skade derved. Det er samme teknik som man bruger ved præimplantationsgenetisk analyse, som også kræver fjernelse af en af cellerne. Den udtagne celle kan bruges til begge formål samtidigt.
I 2007 brugte Robert Lanza metoden til at lave en embryonal stamcellelinie, som han erklærede var den første humane embryonale stamcellelinie, som ikke havde medført ødelæggelsen af et embryon ( Se kilde). (Ved den almindelige metode udtages celler fra embryonet, når dette er nået frem til det ca. 150 celleholdige blastocyststadium, hvorfra embryonale stamceller kun kan fås ved at ødelægge blastocysten, hvilket nogle mener er uetisk, uanset om blastocysten alternativt smides væk.
Man kan omgå problemet med de befrugtede æg ved at lave hybridceller mellem menneskeceller og et dyreæg. Der skabes intet hybriddyr, kun celler, som dyrkes i få dage, og hvorfra stamceller så kan udtages.
Man kan omgå problemet med de befrugtede æg ved at bruge dødskriteriet, og erklære befrugtede æg, som er så genetisk skadede, at de ikke vil kunne udvikle sig, for at være døde. De vil stadig kunne bruges til at lave embryonale stamceller. Man kan hertil bruge organdonor-lovene foreslår to amerikanske forskere ( Se kilde). Dette fantasifulde forslag rummer dels problemet at bestemme, hvornår et befrugtet æg er "dødt", dels at metoden risikerer at give fejlbehæftede embryonale stamceller.
Endelig har en William Hurlbert ved Stanford Universitet, der kalder sig "bioetiker", og som er modstander af forskningen, foreslået, at man som ved gensplejsning frembringer kunstige embryonale stamceller uden en befrugtning. Det realistiske i ideen er helt uafprøvet.
I det Etiske Råd mener flertallet, at også et kun op til seks dage gammelt embryon har ret til beskyttelse af dets liv, men at "hensynet til beskyttelsen af dets liv kan afvejes mod andre hensyn", – hvilket munder ud i en anbefaling af tilladelse til at anvende embryonale stamceller for at opnå fremskridt i behandlingen af alvorlige sygdomme ( Se kilde).
Ægdonation til forskning
Nogle kvinder i USA har foræret de overskydende embryoner til stamcelleforskning, f.eks. efter at kvinden har fået 2-3 børn ved kunstig befrugtning ( Se kilde 5412 side 48). Men i USA bliver under 3% af embryonerne doneret til forskningen ( Se kilde 5412 side 48). I verdens fertilitetscentres frysere ligger hundredtusindvis af celler, af størrelse under et punktum (.), der som overskydende og uønskede embryon celler venter på at blive smidt væk, men som har potentiale til at blive til dyrkede cellelinier, som kan kurere hidtil uhelbredelige sygdomme. Disse cellesamlinger har ingen kendetegn, og ingen antydning af en nerve.
STAMCELLER
Hvilke regler og regulativer kræves over for stamcelleforskningen?
Inden stamcellerne kan blive til medicinske behandlinger i praksis, kræves sundhedsfaglige regelsæt for området, vurderer det amerikanske FDA. Ganske vist har stamcellebaserede behandlingsformer været kendt siden den første vellykkede knoglemarvstransplantation blev gennemført i 1968, men før man kan udnytte de nye stamcellebaserede teknikker, må sundhedsmyndighederne overveje, om der skal indføres visse begrænsninger.
Hvis nogle embryonale stamceller har en arvelig defekt for anæmi, vil de ikke være brugbare til genskabelse af det bloddannende væv i en patient. Hvis stamcellerne kommer fra en person, hvor der i familien har været flere tilfælde af hjerteproblemer, er disse stamceller ikke velegnede til differentiering til hjertemuskelceller. Og hvis der i familiehistorien findes alvorlige sygdomme, såsom kræft, kan modtageren af stamcellerne risikere at få overført en sådan sygdomsrisiko.
Af disse grunde er det bedst, hvis man kender familiehistorien bag de embryonale stamceller, som bruges til forskning eller behandling. Omvendt nytter det jo ikke noget, hvis man stiller så skrappe krav til familiehistorien, at ingen kan honorere dem.
Når der udføres behandlinger med stamceller bør en prøve af donorens blod arkiveres, så man senere kan tage prøven frem til fornyet undersøgelse, hvis der i mellemtiden er sket udvikling af nye, relevante diagnostiske testmetoder. Kontaktinformation til donoren skal også opbevares i et arkiv, så der senere kan tages en ny blodprøve til analyse, hvis der bliver behov for det.
Det er klart, at når stamceller dyrkes i et laboratorium, opbevares i en cellebank eller håndteres på anden måde, er der en risiko for, at stamcellekulturen bliver inficeret. Derfor kræves regler om særlig gode laboratorierutiner, for at dette kan undgås.
For at kunne opspore og eliminere forureningskilder, må man kunne spore den enkelte celle tilbage til udgangspunktet, og man må have skrevet ned, hvad cellen har været udsat for undervejs. Hvis stamcellerne dyrkes under anvendelse af kalvefosterserum skal dette være fra et land uden kogalskab.
De fleste humane embryonale stamcellelinier har været dyrket ved hjælp af feederceller fra mus. Den amerikanske sundhedsmyndighed FDA har ikke villet udelukke, at disse embryonale stamcellelinier engang vil kunne blive brugt til transplantation til patienter. Men for at mindske risikoen ved denne faktiske xenotransplantation, vil man i stigende omfang gå over til at dyrke cellerne på feederceller fra mennesker, eller bruge humane blodkomponenter.
Man kan ikke udelukke, at dyrkede stamceller ændrer sig genetisk undervejs. Især humane embryonale stamceller kræver, at de gennemgår mange celledelinger, håndteres mange gange, og dyrkes i lang tid – hvilket giver risiko for, at der opstår genetiske ændringer undervejs. Denne risiko er også påvist i praksis.
Man har ganske vist dyrket humane embryonale stamceller i over 1 år, uden at man har kunnet påvise ændringer i arvemassen, men det er omvendt ofte blevet påvist, at der er sket ændringer med hensyn til, hvor mange celledelinger, der sker per tidsenhed, og man har set ændringer i DNA-sekvensen i mitokondriernes DNA og i methyl-påsætningen af genernes promoter-områder (DNA-methylering), hvilket ændrer genets "aktivitet".
Inden for udviklingen af virusvacciner er det velkendt, at man må begrænse antallet af "passager", for at en svækket virus ikke skal ændres genetisk undervejs, og f.eks. miste sin genetiske svækkelse, så den igen bliver sygdomsfremkaldende. Ligesom for virusvaccinerne vil man derfor kunne etablere tilsvarende retningslinier for stamcellelinier, som skal bruges i behandlinger. Efter at et bestemt antal "passager" er blevet nået, kunne man f.eks. kræve en ny undersøgelse af cellelinien eller nyetablering af cellelinien ved kloning af den oprindelige cellekilde.
Almindelige, farmaceutiske lægemidler kan undersøges kemisk, men stamcellebaserede lægemidler vil kun kunne undersøges ved at afprøve, om en række udvalgte gener er aktive eller inaktive på en måde, som de ifølge erfaringen skal være. Dette er en temmelig grov og usikker identifikationsform, og stamcellens forhistorie bliver derfor særlig vigtig at kende. Dette siger nemlig noget om, hvor den pågældende stamcelle eller stamcelleafledte celle vil ende i kroppen, og hvad dens funktion vil være efter transplantationen.
Formentlig vil sundhedsmyndighederne kræve, at stamcelleproduktet og princippet for dets anvendelse er blevet afprøvet forinden på dyr. Det kræver, at der er et dyremodelsystem til rådighed, som for den pågældende sygdom svarer til sygdommen hos mennesket.
For nogle behandlinger (bl.a. insulindannelse) kræves ikke, at stamcellerne transplanteres til et bestemt område i kroppen, men for andre (bl.a . dopamindannelse mod Parkinsons sygdom) er placeringen af de transplanterede celler helt afgørende.
Indsætning af cellerne et forkert sted kan medføre en risiko. Derfor har man brug for at kunne følge, hvor cellerne havner. Det kan gøres ved at markere cellerne med overflade antigener, som kan påvises med antistoffer. Det ville også kunne ske ved mærkning med grønt-fluorescerende protein. Sådanne mærkningsmetoder giver desuden mulighed for at finde ud af, hvor længe stamcellerne overlever på stedet. Der er brug for metoder til – uden kirurgiske indgreb – at kunne følge stamcellerne i kroppen.
Ved nogle stamcellebehandlinger er det meningen, at stamcellerne først skal differentiere sig til deres endelige celletyper efter, at de er nået frem til bestemmelsesstedet. Sådanne undersøgelser kan ikke udføres ved reagensglasstudier, men kræver studier med dyreforsøg og kliniske forsøg på mennesker.
Stamcellernes evne til at forny sig selv gør dem i stand til at forny dårligt fungerende væv, – men rummer samtidig en risiko for kræftudvikling. Denne risiko kan vurderes i meget sensitive dyremodeller, (man kan f.eks. følge tumordannelsen efter transplantation af blot 20 embryonale stamceller i mus). Ved transplantation til mennesker vil et stort antal celler blive overført, og det vil derfor være vigtigt at kunne bestemme celletype-renheden for at kunne vurdere risikoen.
Sikkerhedsmæssigt er det nødvendigt, at stamcellerne kun udvikles i den ønskede retning mod bestemte slags differentierede celler. Det vil kræve dyremodeller at påvise, hvilke celletyper de transplanterede stamceller vil udvikle sig til.
Hvis en patient har en (arvelig) sygdom, som skyldes mutation i et enkelt gen, kan man tænke sig, at man kunne isolere stamceller fra patientens syge væv, indsætte et raskt gen i disse stamceller, og tilbagetransplantere de genetisk ændrede stamceller (somatisk genterapi). Dette ville kunne helbrede sygdommen (ikke kun behandle den). Det er muligt at foretage genetisk ændring af dyrkede stamcellekulturer. Til indførelse af et nyt gen bruges ofte et virus. Både virusset og de genetisk ændrede celler skal honorere myndighedernes sikkerhedskrav.
Humane embryonale stamceller kan skaffes ved at udtage den indre cellemasse fra en blastocyst, som selv enten stammer fra in-vitro-fertilisering (IVF) eller er resultatet af en kerneoverføring (dvs. kloning af en somatisk celle ved, at dens cellekerne erstatter cellekernen i en ægcelle, så ægget tror sig befrugtet). Kerneoverføringen må – med hensyn til myndighedernes regelsæt – betragtes som, at cellen er blevet genetisk ændret ( Se kilde).
STAMCELLER
Hvordan har den danske lovgivning om stamceller været?
Dansk lovgivning har været flaksende, og stamcelleforskning i Danmark har været hæmmet af manglende bevillinger og forbud. Det første reagensglasbarn fødtes i 1979 i England, og da det første danske blev født i 1983 nedsatte indenrigsministeren et udvalg, som anbefalede, at befrugtede æg kun måtte dyrkes i 14 dage og kun med henblik på at øge muligheden for kunstig befrugtning. I 1986 vedtog Folketinget et forbud mod forskning på befrugtede æg. Forbudet varede til 1992, dog lempet på visse områder. I 1997 vedtoges en lov om kunstig befrugtning, som senere også kom til at omfatte forskning på befrugtede æg; loven tillod kun forskning for at forbedre IVF og præimplantationsdiagnostik til genetisk undersøgelse af befrugtede æg. Omkring årtusindskiftet blev det tilladt at forske i embryonale stamceller med henblik på behandling af sygdomme.
Etisk råd oprettedes i 1987, Teknologirådet i 1995 og et Genteknologi udvalg kom med en rapport i okt. 2002, som efter Folketingsdebat og høringer mundede ud lovforslag L209 (vedtaget maj 2003) om lovliggørelse af forskning i embryonale stamceller fra befrugtede æg, der er til overs fra IVF-behandlinger. Der med kunne man endelig forske i humane embryonale stamceller under visse forudsætninger og formål, men loven blev aldrig fulgt op af bevillinger! En af Danmarks førende forskere på stamcelleområdet, civ. ing. dr med. Claus Yding Andersen fra Rigshospitalet, har sagt: "det er fuldstændigt umuligt at få penge til forskning i embryonale stamceller i Danmark". Jens Zimmer Rasmussen, leder af Dansk Stamcellecenter, (med fokus på voksne stamceller), måtte i foråret 2007 opløse centeret pga. mangel på bevillinger. Han udtalte i den forbindelse, at "der nærmest mangler forståelse for området herhjemme". Der er tradition for, at de politiske partier stiller medlemmerne frit i etiske spørgsmål, men derved kommer der ingen diskussion, og der formuleres ingen politik på området. Problemet er store holdningsforskelle internt i partierne. Politisk tages emnet kun op efter konkrete tilfælde i medierne, som da en sygdomsramt dreng, Jason, med sine forældre rejste til USA, hvor kvinden fik en kunstig befrugtning efter ægsortering, så deres kommende barn kunne blive vævdonor for sin syge storebror. Debatten banede vej for en lov i 2005 for præimplantationsgenetisk diagnostik, dvs. sortering af æg efter vævstype. Teknikken indebærer, at man tager stamceller fra den nyfødtes navlestrengsblod, og bruger det til at kurere den syge søskende. Behandlingen lykkes endnu kun i ganske få tilfælde ( Se kilde).
STAMCELLER
Hvordan er stamcelleforskningen blevet behandlet bioetisk?
Der er brugt mange ord på bioetik. Typisk er det gået sådan, at tingene er faldet på plads, når folk har vænnet sig til det nye. I nogle lande har lovgiverne og debattørerne stadig ikke vænnet sig til, at ægceller i en petriskål, som i princippet ville kunne blive til mennesker, også kan blive til et værktøj til ny viden og medicinske behandlinger.
Etikere argumenterer ofte for, at etik er noget absolut, men hvis man ser på den meget omfattende litteratur om bioetiske spørgsmål, synes der ikke at være særlig stor enighed om etiske emner. Lande, som ligner hinanden, kan have forskellige love på området. Og et land kan skifte deres bioetik-love ud fra det ene år til det andet. Det var f.eks. indtil 2005 ikke tilladt danske forskere at udføre terapeutisk kloning af husdyr, men i 2005 blev det pludselig tilladt, hvis formålet var forskning. Det var ellers, hvad forskerne i årevis havde ønsket, og som de allerede plæderede kraftigt for, da den forrige lov blev vedtaget.
Ofte argumenterer man med glidebane-argumentet, når talen er om bioetikken. Glidebane-vinklen bliver dog let temmelig fantasifuld, og samtidig kan emner, som umiddelbart virker "unaturlige", hurtigt føles ganske harmløse og fuldt acceptable. F.eks. blev reagensglasbefrugtning engang anset for unaturligt, men det gør det ikke mere, efter at skønsmæssigt en halv million mennesker er blevet undfanget på denne måde.
Vi ser ofte helt anderledes på en ting afhængig af, om den kun findes i vores fantasi eller om den findes i virkeligheden. Svenske forskere dyrkede celler i kultur fra overskydende befrugtede menneskeæg, medens der endnu ikke var lovgivet på området. Derved skabte Henrik Semb og andre forskere i Göteborg nogle af verdens første humane embryonale stamcellelinier, medens andre lande som f.eks. Danmark ikke var nået så langt, og som (derfor?) forbød det. I dag er loven lavet om, og man må som dansk forsker godt arbejde med humane embryonale stamcellelinier.
Mange af de fantasifulde scenarier, som fremkalder den megen lovgivning på området, kunne undgås, hvis man simpelthen havde tillid til, at de almindelige etiske udvalg, som skal godkende forskning, kan styre uden om uhyrligheder, og hvis man havde tillid til, at forskerne nok heller ikke selv har noget behov for at frembringe uhyrligheder, og i øvrigt næppe vil have så let ved at gøre det. Det er formentlig anvendelsen af forskning, og ikke forskningen selv, som kan kræve lovgivning. Men måske er den underliggende bevæggrund for tidlig lovgivning, at man kun på den måde tror sig i stand til at bremse en udvikling. Ofte har udviklingen dog i praksis vist sig langt mere positiv og langt mindre negativ, end kritikerne oprindelig troede. Det har man set inden for gensplejsning, genteknik, kloning, stamcelleforskning, fosterdiagnostik, reagensglasbefrugtning.
At skrive her om bioetik risikerer derfor hurtigt at blive forældet. Meget af det, som man i dag mener skal være forbudt, vil sikkert blive tilladt om nogle år. I stedet skal her blot henvises til den kolossale og meget ordrige litteratur på området. Jeg har som illustration taget et billede af et udsnit af den ganske overvældende store bogsamling om bioetik på Fakultetsbibliotek for natur- og sundhedsvidenskab "KUB NORD" – tidligere Danmarks Naturvidenskabelige Universitets bibliotek "UB2" – på Tagensvej i København.
Minder bioetik-diskussionerne om noget, man har set før? Noget om en flad jord, et solcentreret univers, et blodforbud, et obduktionsforbud? Nogle forbud er begrundet i, at vi skal forblive uvidende på visse områder. Vi må f.eks. ikke kende signalproteinerne, som styrer fosterudviklingen, for så kan vi jo klone mennesker, eller dyrke fostre på fabrikker, så kvinderne undgår fødsler. Men selv om man havde denne viden, er det jo ikke sikkert, at man havde lyst til utallige genetisk ens menneskekloner, og det er jo ikke sikkert, at kvinderne ville fravælge at føde deres børn. Selvfølgelig er der utallige eksempler på, at viden er blevet misbrugt, men der er endnu flere eksempler på, at man ikke har haft fantasi til at forestille sig de positive virkninger af ny viden. Vatikanet og andre religiøse bekæmper udforskningen af stamceller. "Vi bør ikke overlade diskussionen til de religiøse", sagde en ung dansk forsker til mig. En anden forsker havde som kommentar, at religiøse mennesker gennem tiderne ofte har bremset bl.a. den medicinske forskning. Oplysninger om bioetik og debat om emnet kan findes på internetsidenwww.bionyt.dk/bioetik.
STAMCELLER
Findes der et gråt eller sort stamcellemarked?
Der er opstået et gråt/sort stamcellemarked. I Rusland (hvor lovgivning håndhæves dårligt) tilbyder skønhedssaloner stamcelleindsprøjtninger for 17.000-130.000 kr. mod alt, fra alderdom til impotens. I Mexico, Ukraine, Barbados, Kina, Sydkorea, Thailand, Indien osv. tilbyder private firmaer ukontrollerede og højst tvivlsomme stamcellebehandlinger, hvor der ikke findes medicinske beviser for effekten, og patienter betaler i titusindvis af dollar for risikable behandlinger ( Se kilde). I Holland tilbyder et firma udokumenterede stamcellebehandlinger ( Se kilde). Den engelske TV-station BBC bragte historien om en ung skleroseramt kvinde, som helbredtes – senere oplyste hun, at "helbredelsen" havde været kortvarig (men kostede 120.000 kr) ( Se kilde). Der er eksempler på, at patienternes tilstand forværres væsentligt på grund af alvorlige bivirkninger (Se kilde).
Artikel om stamceller fra BioNyt nr.158:
Kan Skabelon-hjerte For første gang er et musehjerte, der var tømt for celler, begyndt at slå igen efter at være blevet podet med menneske-stamceller (ref.10744)(ref.10745). Ved Pittsburghs universitet i Pennsylvania, USA, fjernede man alle celler fra et musehjerte, men lod et protein-skelet være tilbage som en skabelon. Skabelonen blev podet med menneske-stamceller for de tre typer af hjerteceller, som indgår i hjertet. Stamcellerne udviklede sig til hjertemuskelceller, glatte muskelceller og endothel-celler, og cellerne besatte de ledige pladser i hjerte-skabelonen. Efter blot 20 dage, hvor cellerne fik tilført næring, sås de første muskelsammentrækninger, som i øvrigt var følsomme for lægemidler. Hjertemuskelcellerne kunne formere sig og differentiere sig og kunne danne muskelfibre. Hjertet var dog ikke stærkt nok til at kunne pumpe blod på en effektiv måde.
Men på længere sigt vil et sådant kunstigt hjerte kunne bruges til studier af lægemidlers virkning på hjertet, eller måske endog til transplantationer. I fremtiden kan hjertetransplantationer måske laves med patientens egne celler ved at opbygge et skabelon-hjerte med patientens egne stamceller.Mini-hjerner i laboratoriet For første gang har man i laboratoriet fået stamceller fra forskellige hjernedele til at vokse sammen til en slags minihjerne med dele fra hjernebarken, hippocampus, retina mv. i et tredimensionalt, organlignende system, et cerebral organoid. Dette hjerne-organoid danner modne hjernebark-nerveceller af forskellige typer. Man har omprogrammeret voksne celler til at blive til stamceller, som udviklede sig til neuro-ektoderm, dvs. det væv, som hos embryonet bliver til hjernen og nervesystemet.
Når cellerne blev placeret på en skabelon, udviklede de sig på under en måned til 3-4 mm store organoider, hvoraf nogle stadig fungerede omkring 1 år senere. Nogle af cellerne fik man fra en person med microcefali (hvor hjernen ikke når fuld størrelse), og modellen viste, at der i dette tilfælde dannedes for få stamceller i begyndelsen af hjernens udvikling, så dette formentlig er en del af den eftersøgte årsag til, at hjernen ikke kan nå fuld størrelse. (ref.10742)(ref.10743)
Emner:
[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan stamceller bruges mod Alzheimer|Alzheimer]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan har USA's politik været på stamcelleområdet|amerikansk politik]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#I hvilke organer findes stamceller|antal celletyper]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad kan terapeutisk kloning bruges til|anvendelse terapeutisk kloning ]]/ [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad kan stamceller bruges til|anvendelse]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er stamcellernes rolle i kroppen|betydning i kroppen]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan er stamcelleforskningen blevet behandlet bioetisk|bioetisk]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|blastocyst (1)]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er en blastocyst|blastocyst (2)]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|blastocyst]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvor mange stamceller er der i blodet (i antal pr. antal blodceller)|blod]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan stamceller erstatte bloddonorer|bloddonorer]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilke stamceller findes i blodet|blodets stamceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan fratager man stamceller fra en blodprøve|blodprøve]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man dyrke organer ud fra stamceller|bruskskader]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man dyrke organer ud fra stamceller|brystimplantater]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad kan stamceller bruges til|cellebeskyttelse]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Sker cellefusion naturligt for stamceller|cellefusion]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilke virkninger har cytokiner på stamceller|cytokiner]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan har den danske lovgivning om stamceller været|dansk lovgivnin]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan debatteres stamcelleforskning|debat]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan deler stamceller sig dvs. til hvilke dattercelletyper|delinger]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilke celletyper kan differentieres til hvilke celletyper|differentiering (2)]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|differentiering]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan kan man påvise særlige proteiner eller DNA-stykker i stamceller|DNA-påvisning]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan kan man skille sammenvoksede stamceller i dyrkningsskålen|dyrkning]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er de tre kimlag|eksoderm]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er embryoide legemer|embryoide legemer]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvornår lærte man at dyrke humane embryonale stamceller første gang|embryonale stamceller humane]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan isoleres embryonale stamceller|embryonale stamceller isolering]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvorfra kan man skaffe embryonale stamceller|embryonale stamceller kilder]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad kendetegner embryonale stamceller|embryonale stamceller]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan dyrkes embryonale stamceller|embryonale stamceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvornår lærte man at dyrke embryonale stamceller første gang|embryonale stamcellers dyrkning]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er de tre kimlag|endoderm]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan er stamcelleforskningen blevet behandlet bioetisk|etisk]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan stamceller medføre fedme|fedme]]/ [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man tro på al litteraturen om stamceller|fejl]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|fleksibel cellekerne]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#I hvilke organer findes stamceller|forekomst]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan kan stamceller bruges til medicinsk forskning|forskning]]/ [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Findes der stamceller i fostervandet|fostervandet]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er stamceller|første knoglemarvtransplantation]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er de tre kimlag|gastrula]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan kan man påvise om et gen er aktivt (GFP-metoden)|gen-påvisning]] [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan stamceller bruges til genterapi og genspejsning|genterapi]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er germceller|germceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Dannes der nye nerveceller i storhjernen|hjernen – storhjernen]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man transplantere stamceller til hjernen|hjernen – transplant]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan hjernen selv reparere traumer i hjernen|hjernen- traumer<]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Findes der stamceller i hjernen|hjernen]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan hjernen danne nye hjernenerveceller|hjernenervecelledannelse]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan skeletmuskelstamceller bruges til at reparere hjertemuskelskader|hjertemuskelskader]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man behandle hjertesygdomme med stamceller|hjertesygdomme]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Er der stamceller i hjertet|hjertet]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad kan stamceller bruges til|hjerteskader]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvor sidder stamcellerne i huden|huden]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Har stamceller betydning for hukommelsen|hukommelsen]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er Huntingtons chorea og kan stamceller helbrede|Huntingtons chorea]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er hybrider, og hvordan debatteres hybrider|hybrider]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan stamceller forbedre hørelsen|hørelsen]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan kan man i laboratoriet se forskel på stamceller|kendetegn]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er de tre kimlag|kimlag]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er kimære-mus og knockout-mus|kimære-mus]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er kloning, og hvordan debatteres kloning|kloning – debat]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er forskellen på terapeutisk kloning og reproduktiv kloning|kloning]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er kimære-mus og knockout-mus|knockout-mus]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilke stamcelletyper findes i knoglemarven|knoglemarven]]/ [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man styre selvfornyelsen og differentieringen af knoglemarvens stamceller|knoglemarven]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man dyrke knoglevæv|knoglevævdyrkning]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er sammenhængen mellem stamceller og kræft|kræft]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan stamceller bruges mod leddegigt|leddegigt]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad kan leverceller bruges til|levercelle-anvendelse]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man lave leverceller ud fra embryonale stamceller|leverceller]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilket organ hos mennesket har en særlig god regenerationsevne|leverens regenerationsevne]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Har stamceller betydning for lugteindtryk|lugteindtryk]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan kan man i laboratoriet se forskel på stamceller|markører (1)]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilke markørproteiner kendetegner de embryonale stamceller|markører for embryonale stamceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Er stamcellernes markører stabile|markører ustabile]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er de tre kimlag|mesoderm]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|morula]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|multipotente stamceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad kan stamceller bruges til|myastenia gravis]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Er der fordele ved navlestrengsblod|navlestrengsblod]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er sandsynligheden for at deponeret navlestrengsblod vil komme i brug|navlestrengsblod-anvendelse]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Findes der en fælles stamcelle for både nervecellerne og nervecellernes støtteceller|nervestamceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Er der givet en nobelpris i stamceller|nobelpris ]]/[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man omprogrammere en hudcelle, så den bliver en embryonal stamcelle|omprogrammering]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man dyrke organer ud fra stamceller|organer]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er Parkinsons sygdom, og kan stamceller helbrede|Parkinsons sygdom]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|pluripotente stamceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilke problemer skal løses inden for stamcelleforskningen|problemer]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan kan man påvise særlige proteiner eller DNA-stykker i stamceller|protein-påvisning]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilket dyr har en særlig god regenerationsevne|regenerationsevne]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilke regler og regulativer kræves over for stamcelleforskningen|regler og regulativer]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er forskellen på terapeutisk kloning og reproduktiv kloning|reproduktiv kloning]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Er der risiko ved at bruge stamceller|risiko]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er stamcellernes rolle i kroppen|rolle i kroppen]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man helbrede rygmarvsbrud med stamceller|rygmarvsbrud]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan stamceller bruges mod skaldethed|skaldethed]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan repareres skeletmuskel-skader naturligt|skeletmuskel]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan man tro på al litteraturen om stamceller|snyd]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Findes der et gråt eller sort stamcellemarked|sort stamcellemarked]]
/ [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan kan man sortere celler med magneter|sortere celler med magneter]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan kan man sortere celler ved brug af lys (UV-lys eller laserlys)|sortere celler ved lys]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er stamceller|stamceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er stembridteknologien|Stembrid]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilke støtteceller bruges til dyrkning af stamceller, og kan de undværes|støtteceller]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan stamceller bruges til at frembringe sædceller|sædceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvor sidder stamcellerne i tarmen|tarmen]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad kan stamceller bruges til|terapeutisk kloning]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er forskellen på terapeutisk kloning og reproduktiv kloning|terapeutisk kloning]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|totipotente stamceller]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er begrebet transdifferentiering|transdifferentiering]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad er de tre kimlag|trofoblast]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan stamceller bruges til at dyrke tænder|tænder]] /[[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|udvikling]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|unipotente stamceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvordan har USA's politik været på stamcelleområdet|USA's politik]]/ [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan voksne stamceller være pluripotente|voksne stamceller pluripotente]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad kendetegner voksne stamceller|voksne stamceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken udvikling gennemgår stamcellerne|zygoten]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Kan stamceller bruges til at frembringe ægceller|ægceller]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvilken sammenhæng er der mellem stamceller og ældning|ældning]] / [[https://blog.bionyt.dk//stamceller.asp#Hvad kan stamceller bruges til|øjet]].
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