Stamceller rostar sönder

Stamceller rostar sönder

Ingen har hittills lyckas producera blodstamceller i laboratoriet som kan fungera på ett effektivt sätt efter att de satts in i kroppen. Den förhärskande teorin är att det beror på att forskare saknar tillräcklig kunskap om cellernas utvecklingsprocess. I en avhandling från Lunds universitet föreslås nu en annan alternativ förklaring till bristen på framgång i stamcellsforskningen. Den bygger på att de känsliga stamcellerna utsätts för en yttre miljö som gör att de på sätt och vis rostar sönder eftersom de tar oxidativ skada.

Vid behandling av aggressiva blodsjukdomar som leukemi används cellgifter och strålbehandling för att ta död på cancercellerna. Dessa behandlingar resulterar även i att patientens egna blodstamsceller förstörs.

– Genom en benmärgstransplantation kan en frisk person donera egna blodstamsceller och därmed ge patienten ett nytt blodsystem. Det finns dock många faktorer som spelar in och generellt är benmärgstransplantation långt ifrån optimalt, eftersom det finns risk att de nya blodstamscellerna inte är kompatibla med patienten. Det bästa hade varit om man kunde odla blodstamceller från patientens egna celler för att sedan transplantera tillbaka friska celler till den individuella patienten, säger Roger Rönn doktorand på Institutionen för laboratoriemedicin.

Idag riktas därför stora forskningssatsningar mot att kunna förstå hur blodstamceller naturligt blir till i den embryonala utvecklingen. Om man förstår denna process och i laboratoriet kan ge celler rätt typ av signaler så borde det vara möjligt att framställa blodstamceller på artificiell väg.

– Idag kan vi framställa celler som ser ut som blodstamceller, men de är dåliga på att växa och de fungerar inte som de blodstamceller som naturligt utvecklas och finns i kroppen. Vi vill att våra framställda celler, likt blodstamceller, ska kunna ge upphov till ett helt nytt och friskt blodsystem men så är inte fallet.

Det finns framförallt två vedertagna förklaringar till varför forskare inte kan få fram celler som fungerar likt blodstamcellerna inuti kroppen. Den ena är att man saknar tillräcklig kunskap om utvecklingsprocessen för stamcellerna i fostret. Den andra att man inte kan få fram rätt genuttryck i stamcellerna. Men något som man hittills inte har tagit med i beräkningen är den externa miljö som generellt används för laborativt arbete med celler. Celler inuti kroppen utsätts nämligen för låga syrehalter men i laboratoriet orsakar vår vanliga atmosfär att cellerna utsätts för mycket högre halter av syre.

– Stamcellerna exponeras alltså för samma luftförhållande som vi själva finns och jobbar i. När cellerna befinner sig i en miljö med hög syrehalt förstörs deras funktion eftersom de tar oxidativ skada – vilket kan liknas med att de ”rostar sönder”. Ett illustrativt exempel på sådan spontan oxidation är hur ett äpple blir brunt efter ett tag när man skurit i det, förklarar Roger Rönn.

Han har mätt cellernas oxidativa skada och satt den i relation till deras tillväxt och utveckling. Det visar sig att syret ger upphov till skada som direkt resulterar i att de celler som man försöker tillverka får sämre funktion. Blodstamcellerna är extremt känsliga och de blodstamceller som erhållit höga nivåer av oxidativ skada växer inte alls, medan de som har lägre skada växer mycket bättre.

Roger Rönn är övertygad om att det sätt stamcellerna hanteras på bidragit till att forskarvärlden haft begränsad framgång med att framställa blodstamceller.

–  Det här är ett krön vi måste komma över när det gäller stamcellsforskning. Sedan kanske det finns fler krön längre fram som vi också måste ta oss förbi. Lyckas vi med detta kommer vi på sikt att kunna framställa blodstamceller för skräddarsydda behandlingsmetoder mot alla möjliga typer av blodsjukdomar. Det är det ultimata målet, avslutar Roger Rönn.

Roger Rönn disputerar vid Lunds universitet den 17 december i ämnet laboratoriemedicin med inriktning stamcellsbiologi.

Avhandlingens titel: Towards generation of human hematopoietic stem cells from pluripotent stem cells.

För mer information:
Roger Rönn, mobil: 0731-516931, e-post: roger.ronn@med.lu.se