Stamcelleforskningens løfter er store og mange, men hvad bliver det egentlig til? Ud over ”gamle kendinge” som knoglemarvstransplantation og stamcelleterapi til heling af sår, er det småt med stamcellebehandlinger her 18 år efter, at det første gang lykkedes at dyrke embryonale stamceller fra mennesker i en petriskål.
Første forsøg med mennesker
Ganske vist har patienter mulighed for at opsøge enkelte sygehuse og klinikker i Kina og andre lande, som uden smålig skelen til videnskabelig dokumentation eller patientsikkerhed mod betaling tilbyder eksperimentel stamcellebehandling for op til 70 forskellige sygdomme. Patienten skal imidlertid være mere end heldig for at de rigtige celler reparerer kroppen det rigtige sted – og at der ikke pludselig gror uønsket væv frem. Ønsker patienten en godkendt, dokumentret behandling, er der kun et at gøre: Vente.
Men faktisk er der grøde i forskningen i regenerativ medicin. Og i løbet af de seneste ti år er sket et ryk herhjemme såvel som i udlandet. Det store gennembrud skete i 2006 med udviklingen af en metode til at omprogrammere en hvilken som helst voksen celle til en pluripotent stamcelle, en iPS-celle (induceret Pluripotent Stamcelle). Ud over en nobelpris gav opdagelsen også et gevaldigt skub til stamcelleforskningen - og ikke alene til forskning i iPS-cellerne. Fra kun at arbejde med forsøg på dyr er forskerne nu i gang med eller tæt på de første forsøg med mennesker.
Forskerne arbejder med tre slags stamceller
1. Voksne stamceller – findes i kroppen gennem hele livet og kan oprenses fra væv og organer i kroppen, hvor de har til opgave at forny de forskellige vævstyper. Voksne stamceller er bl.a.
* Bloddannende stamceller (HSC) – fra knoglemarven og navlestrengsblod. Brugt i årevis i behandlingen af sygdomme i immunforsvaret og blodsygdomme (knoglemarvstransplantation).
* Mesenkymale stamceller (MSC) – fra knoglemarv, bindevæv og fedtvæv. Kan udvikle sig til fedt, knogler, brusk og sener, og bruges til heling af væv.
2. Embryonale stamceller (ES) – pluripotente stamceller isoleret fra befrugtede æg, som er kasserede af fertilitetsklinikker. Kan udvikle sig til alle godt 200 celletyper i kroppen.
3. Inducerede pluripotente stamceller (iPS) – teknologisk skabt ud fra voksne celler, for eksempel celler fra et hårstrå, som omprogrammeres til at fungere som de embryonale stamceller. De er ikke identiske med embryonale stamceller, og kan derfor ikke i alle tilfælde erstatte dem, men har den fordel, at de dannes af patientens egne celler
Forskerne arbejder med tre slags stamceller
1. Voksne stamceller – findes i kroppen gennem hele livet og kan oprenses fra væv og organer i kroppen, hvor de har til opgave at forny de forskellige vævstyper. Voksne stamceller er bl.a.
* Bloddannende stamceller (HSC) – fra knoglemarven og navlestrengsblod. Brugt i årevis i behandlingen af sygdomme i immunforsvaret og blodsygdomme (knoglemarvstransplantation).
* Mesenkymale stamceller (MSC) – fra knoglemarv, bindevæv og fedtvæv. Kan udvikle sig til fedt, knogler, brusk og sener, og bruges til heling af væv.
2. Embryonale stamceller (ES) – pluripotente stamceller isoleret fra befrugtede æg, som er kasserede af fertilitetsklinikker. Kan udvikle sig til alle godt 200 celletyper i kroppen.
3. Inducerede pluripotente stamceller (iPS) – teknologisk skabt ud fra voksne celler, for eksempel celler fra et hårstrå, som omprogrammeres til at fungere som de embryonale stamceller. De er ikke identiske med embryonale stamceller, og kan derfor ikke i alle tilfælde erstatte dem, men har den fordel, at de dannes af patientens egne celler
Og selv om vejen fra de indledende kliniske forsøg til godkendt behandling er lang - og mange behandlinger aldrig når frem til målstregen - sker der støt og roligt fremskridt.
Gode resultater med knoglebrud og øjenlidelser
Flest af de kliniske forsøg, som allerede har været eller er i gang, gælder simple celletyper som MSC-stamceller, Mesenkymale stamceller, som er dem, der styrer alt omkring dannelsen af muskler, knogler og brusk. De har vist sig at kunne reparere skadet væv fx i komplicerede knoglebrud.
Også stamcelleterapi med dyrkning af vævsspecifikke stamceller fra iPS celler til behandling af øjenlidelser er et lovende felt. Både japanske og engelske forskere er i gang med kliniske forsøg, hvor de behandler aldersbetinget nedbrydning af nethinden. Og en japansk øjenlæge har for nylig formået i laboratoriet at dyrke skiver med flere forskellige typer af øjenvæv.
Forskningen i diabetes og Parkinsons står også højt på dagsordenen, og det er lykkedes bl.a. for danske forskere ud fra embryonale stamceller at fremstille betacellen, som er ansvarlig for insulinproduktionen, mens svenske forskere er langt fremme med at fremstille dopaminproducerende nerveceller til behandling af Parkinsons.
Alzheimers og Sklerose er vanskeligere at behandle end de mere lokaliserede sygdomme. Ikke desto mindre er der også her gang i kliniske forsøg. Tidshorisonten? Klog af skade vil forskerne ikke sætte år på, for stamcelleforskning – det ER svært, siger de.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
”Jeg vil bare forstå hvordan
én celle kan blive til 200 forskellige”
Henrik Semb er professor i human stamcellebiologi og direktør for DanStem, Det Danske Stamcellecenter, som udfører grundforskning i stamcellers udvikling til specialiserede celler i fosteranlægget, og stamcellernes betydning for sygdomme som kræft og diabetes. Forskerne arbejder også med at opdyrke stamceller og styre specialiseringen. Målet er at udvikle nye behandlingsformer.
Hvorfor tager det så lang tid?
Vi har undervurderet, hvor svært det er at få de pluripotente celler til at specialisere sig. At instruere cellen og tilsætte de rette vækstfaktorer på det rigtige tidspunkt og i de rette doser til at styre processen er meget kompliceret. Og vi ved endnu ikke helt, hvordan det foregår naturligt i embryoet.
<p class="para para_Citat_navn">Henrik Semb, professor i human stamcellebiologi </p>
Hvad er den største udfordring?
I forhold til betacellerne, som vi arbejder med, er det at få produceret tilstrækkeligt med funktionsdygtige celler. Én ting er at dyrke dem i laboratoriet til tre eller seks patienter, noget andet at dyrke til flere tusinde.
Hvad er status på stamcelleforskningen?
Lige nu står vi ved begyndelsen af en fantastisk spændende rejse. Det er 18 år siden, det første gang lykkedes at dyrke embryonale stamceller, og nu er vi på internationalt plan i gang med de første kliniske forsøg. Det er en milepæl.
Hvad er næste skridt i jeres forskning?
Min vision er, at vi nu efter 20 års grundforskning anvender vores forskning i klinisk perspektiv dvs. udvikler terapier. Vi kan dyrke betacellerne - nu skal der udvikles en metode til masseproduktion af cellerne. Det tager mindst to år, og så kan vi teste på mennesker. Nye spørgsmål vil opstå, og vi skal tilbage i laboratoriet i en slags pingpong model, hvor vi skiftevis udfører kliniske forsøg og går tilbage til laboratoriet.
Har vi for store forventninger?
Ja, forventningerne til stamcelleforskningen generelt er overdrevne. Stamceller har et stort potentiale i forhold til nogle patienter, men de vil ikke løse alle medicinske problemer.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
”Vi er tilbage i laboratoriet”
Moustapha Kassem er professor i molekylær endokrinologi ved Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet, Syddansk Universitet, Odense, overlæge på Endokrinologisk Afdeling, Odense Universitetshospital og leder af Klinik for Molekylær Endokrinologisk behandling (KMEB). Han arbejder med mesenkymale stamceller og sigter på at udvikle behandling bl.a. til patienter med osteoporose.
Hvorfor tager det så lang tid?
Jeg tror, vi har undervurderet, hvor lang tid, det tager at finde ud af, hvordan vi udvikler stamceller-baseret behandling.
Hvad er status på stamcelleforskningen?
Vi skal skelne mellem grundforskning og klinisk anvendelse. Der er sket store fremskridt i vores viden om, hvordan cellerne programmeres og differentieres. Men med få undtagelser har de kliniske forsøg ikke givet særligt gode resultater. Så vi er tilbage i laboratoriet.
Hvad er den største udfordring?
På mit felt er den største udfordring at få cellerne til at overleve og integrere sig i beskadiget væv, når vi transplanterer dem hos patienter. I kliniske forsøg har vi set, at 90 pct. af cellerne døde kort efter transplantation.
Hvad er næste skridt i jeres forskning?
Lige nu laver vi forsøg med at karakterisere stamceller udtaget fra patienterne med f.eks. osteoporose, diabetes eller osteoartrose og undersøge dem for defekter. Næste skridt bliver, at vi behandler cellerne direkte hos patienterne med genmodificerende medicin.
Har vi for store forventninger?
Nej, jeg har selv store forventninger til mit felt. Min drøm er, at behandle en patient med fx svær osteoporose eller osteroartrose på en uge. Mandag tager jeg vævsprøver for at isolere stamceller. I laboratoriet omprogrammeres cellerne til enten knogle- eller bruskceller og opformeres på en 3d-printet form af biomaterialer. Fredag får patienten sin celle-transplantation og ligger så til observation weekenden over. Mandag sikrer jeg mig, at alt er i orden, og udskriver patienten. En måned efter ser jeg et fuldstændigt healet knoglebrud eller nydannet bruskvæv.
<p>Vi har hørt igen og igen: hvordan det snart er muligt at reparere slidte hjerter, få arme og ben til at gro ud igen, og helbrede mennesker med sklerose og diabetes. Men hvor bliver mirakelmidlerne af? Ugeskriftet har spurgt to af de førende stamcelleforskere i Danmark.</p>