Transcript biologiskt material - Regenerative Medicine

Byggstenar av
biologiskt material
– stamcellerna
i forskning och i klinisk verksamhet
cells &
tissue
INNE HÅ LL
O U t i h o vat ta o c h M ag n u s W e stg r e n
4 Stamceller i sjukvårdens tjänst
k ata r i n a l e b l a n c
6 Mesenkymala stamceller
Bo - g ö r a n e r i c z o n
8 Livgivande leverceller
2
Maria eriksdotter jönhagen
10 Cellfylld kapsel räddar minnet
11 NGF Nerve Growth Factor vid Alzheimer
C h r i s t e r S y lv é n
12 Biologisk pacemaker
E d v a r d Sm i t h
15 iPS - nytt sätt att omprogrammera celler
mou s t a p h a h a s s a n
16 Cytostatika snart möjlig att individualisera
olle ringdén
18 Växelbruk ger alla kraft
erik sundström
20 Nervcellens lagning en utmaning
mikael wendel
22 Stamceller mot tandlossning
Urban Lendahl
24 DBRM – ett strategiskt forskningscenter
Po n t u s B l om b e r g
26 Gen- och Cellterapicentrum/Vecura
Redaktör: Li Felländer-Tsai.
Foto: Staffan Larsson, Lennart Nilsson (s 18), Camilla Svensk (s 25) med flera.
Grafisk produktion: Kan Art. Tryck: Rapidax, mars 2009.
cells &
tissue
CRM
Centrum för
regenerativ medicin
Regenerativ medicin är ett multidisciplinärt fält med mål att ersätta skadade eller sjukliga vävnader i
människokroppen. Genom nya permanenta komponenter kan sjukdomssymtom elimineras och både
funktion och välbefinnande öka. Gener, celler, vävnader, organ och syntetiska biomaterial – både enskilt
eller i hybridform – kan användas här för att reparera, ersätta eller förstärka sviktande biologiska funktioner.
De nya vävnaderna spelar även en viktig roll för utvecklande av nya mediciner. Utvecklingsarbetet är
epokgörande ur flera aspekter och har även nått klinisk praxis inom flera fält. Regenerativ medicin ger
även möjlighet att kartlägga de reglersystem som styr den normala läkningsprocessen med syfte att bättre
kunna förstå och påverka bristfällig läkning.
Ett Centrum för regenerativ medicin i Stockholm skapar förutsättningar för ett slagkraftigt samarbete
mellan forskning och klinik med en gemensam vision om att kunna ersätta sviktande mänskliga
vävnader med nya biologiska och syntetiska komponenter. Avsikten är att grundforskningsidéer snabbt
och effektivt skall kunna omsättas i klinisk praxis med mål att kunna ge maximal patientnytta som resultat.
För att detta skall kunna ske fordras visionär höjd i en kreativ miljö som underlättar kritiskt och
innovativt tänkande. Ytterligare en viktig förutsättning är korta beslutsvägar inom Karolinska Institutet och
Stockholms läns landsting. Frågeställningar i kliniken skall snabbt kunna angripas i olika experimentella
modeller och ge svar på kliniska frågeställningar för att etablera nya, moderna och effektiva behandlingsmetoder där människokroppen repareras genom att återskapa vävnader och organ.
Denna skrift ger ett smakprov på framstående verksamheter inom klinisk regenerativ medicin.
Li Felländer-Tsai, professor
ordförande för interimistiska styrgruppen Centrum för regenerativ medicin i Stockholm
i samarbete med Urban Lendahl, ordförande DBRM www.dbrm.se
samt styrgruppen för Forskningsnätverket Tissue and Motion vid Karolinska Institutet
3
Stamceller
i sjukvårdens tjänst
De forskar om livets början och stamceller som kan utvecklas till alla typer
av celler. På sikt kan forskningen få
stor betydelse för att behandla svåra
sjukdomar i alla skeden av livet.
4
De forskar om livets början och stamceller som kan utvecklas
till alla typer av celler. På sikt kan forskningen få stor betydelse
för att behandla svåra sjukdomar i alla skeden av livet.
För snart 30 år sedan föddes världens första barn genom
provrörsbefruktning. Sedan dess har assisterad befruktning
blivit en allt effektivare metod för behandling av ofrivillig
barnlöshet.
Outi Hovatta har Sveriges enda professur med inriktning
på assisterad befruktning. Hon arbetar på Enheten för gynekologi och obstetrik och utvecklar nya behandlingsmetoder för
ofrivilligt barnlösa. Arbetet har också väckt hennes intresse för
stamceller som kan utvecklas till olika typer av celler.
– Vi odlar fram stamcellslinjer från embryon som inte kan
användas vid provrörsbefruktning.
Sin motivation för att forska hämtar hon ifrån arbetet på
kliniken.
– Vi utvecklar nya behandlingsmetoder utifrån de behov vi
ser på sjukhuset. Som läkare har jag upplevt många situationer
där stamcelltransplantationer skulle ha behövts.
Behandla sjuka foster
Magnus Westgren är professor på samma enhet och motiveras
också av sina erfarenheter från sjukvården. Som förlossningsläkare på Karolinska universitetssjukhuset i Huddinge möter han
kvinnor som tvingats avbryta graviditeten för att fostret haft en
svår sjukdom.
– Det gjorde mig tidigt intresserad av att försöka behandla sjuka
foster genom att transplantera stamceller.
Magnus Westgren arbetar med stamceller som isolerats ifrån
fostervävnad.
– Under 15 års forskning har vi isolerat lever-, hjärt- och
neurostamceller samt blodbildande celler och stamceller som
gör gallvävnad.
Forskarna har också utfört stamcellstransplantationer på
foster under graviditeten.
– Vi har bl a transplanterat benbildande stamceller till ett foster som led av en sjukdom som gör att benen bryts mycket lätt.
Idag kan flickan gå och kroppen har accepterat den transplanterade vävnaden som sin egen.
– Det är ett exempel på vad man kan åstadkomma med regenerativ medicin för en sjukdom som det egentligen inte finns
någon bot för.
Alla slags celler
Fosterstamceller är multipotenta och kan utvecklas till flera
olika typer av celler och vävnader. De kan dock inte återbilda
alla vävnadstyper som finns hos en vuxen människa.
För att rekonstruera alla slags vävnader krävs embryonala
stamceller. Dessa celler kan dela sig oavbrutet och utvecklas till
alla olika celltyper. När forskarna ska utveckla sådana stamcellslinjer utgår de ifrån embryon som blivit över vid provrörsbefruktning.
– Om embryot är av tillräckligt bra kvalitet så tar vi ut en del av
cellerna, förklarar Outi Hovatta.
Den nya stamcellslinjen odlas fram med hjälp av stödceller
som hämtas från humana bindvävsceller. Sedan förs stamcellerna över till andra odlingsmedier där de kan differentieras till
olika celltyper.
– Vi har ett omfattande samarbete med flera grupper som
utvecklar behandlingar med hjälp av regenerativ medicin.
Kardiologerna vill ha hjärtmuskelceller medan neurologerna är
intresserade av nervceller för att kunna behandla vissa sjukdomar i centrala nervsystemet, berättar Outi Hovatta.
Forskarna vill också lära sig mer om kroppens egen stamcellsproduktion som spontant ökar vid olika sjukdomsprocesser.
Det sker t ex när ett foster drabbas av syrebrist.
– Genom att lära sig mer om de här styrmekanismerna kan man
också utveckla nya behandlingsmetoder, tror Magnus Westgren.
Kanske kan man lura kroppen att bilda mer stamceller i vissa
situationer, t ex för att bilda ny hjärnvävnad eller nytt brosk.
Skapa forskningsmiljöer
Vid Karolinska Institutet finns 50-60 forskargrupper som odlar
stamceller av olika slag. Magnus Westgren och Outi Hovatta ser
gärna ett utökat samarbete mellan grupperna.
– Det vore bra om man kunde skapa miljöer där stamcellsforskare samverkar för att få ny kunskap om teknik och
odlingsförhållanden, säger Magnus Westgren.
Han jämför med situationen för stamcellsforskning i England.
– Där finns flera väldigt starka forskningsmiljöer tack vare
målmedvetna satsningar.
Trots begränsade resurser har svensk stamcellsforskning varit framgångsrik. Av världens totalt 300 embryonala stamcellslinjer har 30 linjer tagits fram på laboratoriet i Huddinge och
30 vid Göteborgs universitet.
– Jämfört med hur mycket pengar som de etablerade
forskargrupperna i England har fått i anslag, så har vi varit effektiva, säger Outi Hovatta.
Att odla stamcellslinjer är en komplicerad process. Det är
små detaljer som avgör om cellerna kan utvecklas till stamcellslinjer eller inte.
– För att det ska fungera behövs människor med rätt känsla,
framhåller Magnus Westgren. Det är lite grann som att ha
gröna fingrar.
Bakom framgången ligger också ett väl utvecklat kontaktnät
av forskare och kliniker på sjukhuset. Outi Hovatta och Magnus
Westgren betonar vikten av ett nära samarbete mellan forskning
och klinik.
– Vi odlar de här linjerna i ett rum som ligger intill laboratoriet för klinisk provrörsbefruktning. Våra embryologer har
den kunskap som dessa embryonala stamceller behöver. Jag
skulle aldrig ha lyckats åstadkomma några stamcellslinjer på ett
grundforskningslaboratorium, säger Outi Hovatta.
Omprogrammerade stamceller (iPS)
Vi har nyligen också odlat fram omprogrammerade hudceller,
så kallade iPS celler, som beter sig på samma sätt som embryonala stamceller. Alla metoder som ursprungligen har utvecklats
med embryonala stamceller kan tillämpas på iPS-celler – och
iPS-celler kan vi få från patientens egna hudceller.
Bra förutsättningar
I många länder är möjligheterna till stamcellsforskning begränsade. I USA får nya stamcellslinjer bara utvecklas inom
den privata sektorn. Magnus Westgren ser en stor fördel i att
verksamheten i Sverige bedrivs i universitetsmiljö.
– Här är forskningen så nära. När forskningen bedrivs i
företag sprids inte informationen lika fort. Privata kliniker har
inte heller tid att forska.
Forskningen i Sverige gynnas också av att de lagar som
reglerar området är mer liberala än motsvarande lagstiftning i
många andra länder.
– De lagar och regler som finns är tydliga och bra. Vi stöder
dem helt och hållet, betonar Outi Hovatta.
Forskarna har också en fortlöpande dialog med lagstiftarna.
– Det är viktigt att det finns en öppenhet i den här verksamheten. Att vi inte gör något i mörka garderober, säger Outi
Hovatta.
Stamcellsforskningen befinner sig fortfarande i ett tidigt
skede. Forskarna ser dock mycket ljust på möjligheterna att i
framtiden kunna behandla folksjukdomar som demens, diabetes och hjärt-kärlsjukdomar med hjälp av stamceller.
– Jag är övertygad om att vår forskning kommer att spela en
stor roll för att behandla svåra sjukdomar som det idag saknas
bot för, säger Outi Hovatta.
Text: Peter Tillhammar
Huvudansvarig
Magnus Westgren, professor
Huvudansvarig
Outi Hovatta, professor
Medarbetare
Cecilia Götherström
Nikos Papadogiannakis
Anna-Maria Jonsson
Eleonor Tibladh
Medarbetare
Anne-Marie Strömberg
Rosita Bergström
Susanne Ström
Frida Holm
Maria Lindeberg
Referenser
Maternal microchimerism in
human fetal tissues.
Jonsson AM, Uzunel M, Götherström C, Papa-dogiannakis N,
Westgren M.
Am J Obstet Gynecol. 2008.
Fetal stem-cell transplantation.
Tiblad E, Westgren M.
Best Pract Res Clin Obstet
Gynaecol. 2008 Feb; 22(1):189-201.
Identification of maternal
hematopoietic cells in a
2nd-trimester fetus.
Götherstrom C, Johnsson AM,
Mattsson J, Papadogiannakis N,
Westgren M.
Fetal Diagn Ther.
2005 Sep-Oct; 20(5):355-8.
Referenser
Ström S, Inzunza J, Grinnemo K,
Holmberg K, Matilainen E, Stromberg
A, Blennow E, Hovatta O. Mechanical
isolation of the inner cell mass in
derivation of new human embryonic
stem cell lines. Hum Reprod [Epub.
ahead of print Oct 25] 2007.
Unger C *, Skottman H *, Blomberg P,
Dilber SM, Hovatta O. Good
manufacturing practice and clinical
grade human embryonic stem cell
lines. Human Molecular Genetics
2008 17: R48-R.
Zhang P, Dixon M, Zucchelli M, Hambiliki F, Levkov L, Hovatta O *, Kere
J *, equal contirbution * The NLRP
gene family is involved in human
preimplantation development, PLoS
ONE. 2008 Jul 23;3 (7):e2755 2008.
Borgström B, Hreinsson J, Rasmussen
C, Sheikhi M, Fried G, Keros V,
Fridström M *, Hovatta * (equal
contribution *). Fertility preservation
in girls with Turner syndrome –
prognostic signs for presence of
follicles in ovarian tissue. J Clin
Endocr Metab, E-pub ahead of
print 28 October 2008.
5
6
Mesenkymala stamceller
minskar risken
för avstötning
Så kallade mesenkymala stamceller bildas i benmärgen och kan mogna ut till ett antal olika vävnadstyper. Katarina Le Blancs forskning har visat att de mesenkymala stamcellerna, genom att bland annat
utsöndra stora mängder tillväxtfaktorer, även verkar kunna hämma immunreaktioner. De skulle därför,
om de ges tillsammans med blodstamceller, kunna minska risken för avstötning vid transplantation till
patienter med leukemi respektive risken för allvarliga transplantat-kontra-värdreaktioner.
Transplantation med hematopoetiska så kallade blodstamceller är idag en väl etablerad behandling av leukemi och andra elakartade blodsjukdomar. Patienterna måste dock före
transplantationen behandlas med höga doser cytostatika för att
cancercellerna ska kunna slås ut. Men samtidigt slås också de
egna immuncellerna ut, en förutsättning för att mottagaren ska
kunna ta emot de nya blodstamcellerna från en frisk donator.
För att förhindra avstötningsreaktioner ges immunhämmande medicin i samband med transplantationen. Betydligt
allvarligare är en så kallad transplantat-kontra-värdreaktion, det
vill säga en häftig inflammatorisk reaktion där donatorns vita
blodkroppar i transplantatet uppfattar mottagarens celler som
främmande och angriper dem; ett tillstånd med hög dödlighet.
De organ som oftast drabbas av den här våldsamma reaktionen
är hud, lever och mag-tarmkanal.
– Cirka hälften av de transplanterade patienterna får någon
form av reaktion och måste få immunhämmande behandling.
En del patienter, omkring tio procent, får dock en så svår reaktion att den inte går att dämpa med kortison, säger Katarina Le
Blanc, som till en tredjedel är kliniskt verksam vid hematologiska kliniken, Karolinska Universitetssjukhuset, Huddinge.
Ett lovande forskningsfält
I benmärgen bildas utöver blodstamceller också mesenkymala
stamceller. Dessa kallas bindvävstamceller, eftersom de kan
mogna ut till olika vävnadstyper som ben, brosk, senor, muskel
och fett.
I Katarina Le Blancs forskning undersöker de om kombinerad transplantation av blodstamceller och mesenkymala
stamceller minskar risken för avstötning och dämpar allvarliga
immunreaktioner.
En sannolik förklaring är att de mesenkymala stamcellerna utsöndrar stora mängder tillväxtfaktorer respektive styr
nybildningen av blodstamceller i benmärgen och på så sätt kan
påverka lymfocyternas funktion.
Till skillnad från forskningen kring blodstamceller, där de
första transplantationsförsöken gjordes redan på 1950-talet, är
forskningen kring mesenkymala stamceller relativt ny.
– När vi började transplantera mesenkymala stamceller för
ett tiotal år sedan var det ett udda, men mycket lovande forskningsfält. Idag har vi behandlat ett antal patienter i samarbete
med några andra europeiska forskningscentra i Leiden, Nederländerna, och Genua och Pavia, Italien.
– Cirka två tredjedelar av patienterna i dessa studier har svarat mycket bra på behandlingen och 43 procent mår fortfarande
bra två år senare jämfört med kontrollerna.
Forskarna har skapat ett register över samtliga patienter som
transplanterats med mesenkymala stamceller i Europa, vilket
gör det möjligt att följa behandlingseffekterna över tid och få
kunskap om eventuella biverkningar.
– Odlade mesenkymala stamceller har en framtida potential
för behandling av skador i bindväven och för att förbättra
omständigheterna i samband med en samtidig transplantation
av blodstamceller.
Även för annan cellterapi
Utöver leukemi och andra allvarliga blodsjukdomar finns ett
stort antal autoimmuna sjukdomstillstånd där förhoppningen
nu är att mesenkymala stamceller också ska kunna ha god effekt. Exempelvis vid MS, Duchennes muskeldystrofi, inflammatoriska tarmsjukdomar respektive reumatologiska sjukdomar.
Inom alla dessa tillstånd förekommer en inflammation,
säger Katarina Le Blanc som kommer att utveckla sitt samarbete med andra forskargrupper kring sjukdomstillstånden. Det
långsiktiga målet är att organisera den här typen av cellterapi så
patientsäkert som möjligt.
– Man har även studerat effekterna av att transplantera
mesenkymala stamceller i samband med medfödda metabola
sjukdomar respektive olika skelettsjukdomar. För närvarande
pågår en nordisk studie över patienter med avancerad diabetes
som fått en ny njure och Langerhanska cellöar från en donator
respektive mesenkymala stamceller från sig själva.
7
Text: Eva Cederquist
Huvudansvarig:
Katarina Le Blanc, professor
Medarbetare
Cecilia Götherström
Mikael Sundin
Referenser
Le Blanc K, Rasmusson I, Sundberg B, Götherström C, Uzunel M, Ringden
O. Treatment of severe acute graft-versus-host disease with third party
haploidentical mesen­chymal stem cells. Lancet. 2004; 363: 1439-1441.
Le Blanc K, Samuelsson H, Gustafsson B, Remberger M, Sundberg B,
Arvidson J, Ljungman P, Lönnies H, Nava S, Ringdén O. Transplantation of
mesenchymal stem cells to enhance engraftment of hematopoietic stem
cells. Leukemia. 2007; 21: 1733-1738.
Ringdén O, Uzunel M, Sundberg B, Lönnies L, Nava S, Gustafsson J, Henningssohn L, Le Blanc K. Tissue repair using allogeneic mesenchymal stem
cells for hemorrhagic cystitis, pneumomediastinum and perforated colon.
Leukemia. 2007; 21: 2271-6.
Le Blanc K, Frassoni F, Ball L, Locatelli F, Roelofs H, Lewis I, Lanino E, Sundberg B, Bernardo ME, Remberger M, Dini G, Egeler M, Bacigalupo A, Fibbe
W, Ringdén O. Mesenchymal stem cells for treatment of steroid-resistant,
severe, acute graft-versus-host disease: a phase II study. Lancet. 2008; 371:
1579-1586.
8
Livgivande
leverceller
– Visionen är att hitta rätt portion av de mest verksamma levercellerna så att vi inte behöver transplantera så stora volymer av celler. Kan vi dessutom lära oss hur olika leverceller har specialiserat sig
och identifiera dessa så kanske vi kan odla fram rätt sort hepatocyt för rätt person.
Bo-Göran Ericzon är professor i transplantationskirurgi vid Karolinska Institutet.
I januari genomfördes den första hepatocyttransplantationen i
Skandinavien. Det var en svårt leversjuk patient som injicerades
med adulta leverceller, mellan sju och åtta miljarder celler, enligt samma princip som man överför bukspottskörtelns ö-celler
vid diabetes. Avsikten var att stabilisera tillståndet för en snabbt
allt sämre patient, men trots att det mesta runt själva ingreppet
betraktas som lyckat kom behandlingen för sent och patientens
liv stod inte att rädda.
– Men jag är säker på att man når positiva resultat om man
kan agera tidigare och lära oss mer om vilka patienter som
kan klara sig med ett tillskott av friska celler i stället för ett helt
organ, förklarar Bo-Göran Ericzon.
De första organ som transplanterades i Sverige var njurar,
på 1960-talet. 70-talet åtföljdes av bukspottskörtlar, 80-talet av
levrar, hjärta och lungor. Transplantation av blodets stamceller
är en sedan länge en etablerad och framgångsrik behandling vid
flera typer av blodmalignitet. Många andra isolerade celltyper
har varit svåra att få att fungera efter transplantation. Pancreas
ö-celler är ett litet micro-organ med flera celler i samarbete som
transplanteras i ”grupp”. Den enskilda cellen är oftast i stort behov av att samverka med celler i närheten på ett sätt som vi inte
känner så väl idag men där framtida forskning förhoppningsvis
skall ge oss en bättre förståelse. Organ som kännetecknas av en
enda eller få funktioner är möjligen lättare att ersätta på artificiell väg, som hjärtat specialiserat på pumpning.
– Men organ som påminner om kemiska fabriker och
hämtar byggstenar från många områden i kroppen är oerhört
komplicerade i sin funktion och därmed svårare att ersätta i
sin helhet på konstgjord väg. Däremot kan bortfall av enskilda
funktioner i organet sannolikt ersättas med en mindre men ny
cell-portion.
Hepatocyter i cellkultur
Metoden för cellodling används nu också i leversammanhang,
där man odlar hepatocyter från adulta celler och även de mer
svårstyrda fetala cellerna. De adulta cellerna kan inte förökas i
odling för närvarande, men har en fullgod leverfunktion. Fetala
celler kan expanderas i odling men behöver utvecklas för att
upprätthålla en mogen leverfunktion.
– Till skillnad mot vissa andra organ som man kan låta vila
genom att de ges stöddrift som vid njurdialys, så finns idag
inget sätt att koppla in ett reservsystem för levern för att låta
den återhämta sig, eller upprätthålla livet på en patient i akut
leversvikt medan exempelvis omogna leverceller under någon
månad får förväntad funktion och antal. I dessa fall måste
cellerna börja arbeta på rätt sätt direkt efter transplantationen.
Vi tror dock att injektioner med adulta hepatocyter kan hjälpa
till att hålla en patient i leversvikt i livet medan den egna levern
återhämtar sig.
Skelleftesjukan metabol leversjukdom
Bo-Göran Ericzon kom till området 1984 och den kliniska
utvecklingen runt levern som organ har skett stötvis genom
nya upptäckter. Successivt har nya läkargrupper engagerats i
och med att sjukdomar som tidigare betraktats som obotliga
kunnat behandlas med levertransplantation. Leverns roll i flera
sjukdomar har inte varit helt klarlagd. Möjligheten att helt byta
lever har på ett mycket påtagligt sätt visat på leverns roll i flera
metabola sjukdomar där patienten inte är leversjuk på klassiskt
sätt. Skelleftesjukan är ett sådant exempel.
På transplantationskliniken vid Karolinska Huddinge, finns
ett långvarigt intresse av metabola sjukdomar. I början av
90-talet engagerade forskarna sig i Skelleftesjukan, som fått sitt
namn från trakten och är en ärftlig metabol leversjukdom som
bland annat ger nervskador och leder till döden. Den debuterar
efter 20-årsåldern. Utlösande faktor är okänd, men sjukdomen
gör att den drabbade tynar bort på 12-14 års tid. 95 procent av
det felaktiga proteinet som orsakar patientskadorna produceras
i levern.
Lyckat genombrott
– 1990 gjorde vi därför första transplantationen, för att försöka
rädda en patient, och det lyckades. När vi rapporterade om
detta i medicinska forum blev entusiasmen stor även i Japan
som har många fall och framförallt i Portugal som mer än
någon annan nation är drabbad av sjukdomen.
Bo-Göran Ericzon och hans teams upptäckt tillsammans
med kollegorna i Umeå räddade livet på många människor.
Senare utvecklades tekniken vidare till att man även kunde ta
tillvara den drabbade levern och transplantera den till vissa
leversjuka patienter med minimal risk att överföra sjukdomen
under sin normala livstid. Metoden kallas dominotransplantation och räddar än fler människor.
– Det är bara 5 procent av de som föds med den genetiska
defekten som utvecklar sjukdom under sin livstid och hos
flertalet sker debuten efter 50 års ålder. Därför är risken liten att
Skelleftesjukan skall överföras vid dominotransplantation. Nu
har man i världen gjort drygt 600 dominotransplantationer, och
de närmaste åren blir avgörande för att vi ska se vilka långsiktiga effekter på patienterna den nya levern ger.
Skelleftesjukan är ett bra exempel på hur ett område kan
växa tvärvetenskapligt, från att i starten enbart engagerat en
grupp läkare deltar nu kirurger, medicinare, hepatologer, neurologer och andra för att studera effekterna på patienterna.
Framtidslistan tar aldrig slut
Från botten av en pappershög fiskar Bo-Göran Ericzon under
intervjun fram ett papper rubricerat ”Utvidgad verksamhet för
leverteamet” med 11 arbetspunkter han tillsammans med dåvarande chefen Carl-Gustav Groth sammanställde. Det handlar
om en ”önskelista” av saker de skulle vilja se uppfyllda inom
området.
– Den listan är bortåt 20 år gammal och jag tar fram den
ibland för att se sakernas tillstånd. Samt för att pricka av vad
som uppfyllts. Nu ser jag att jag kan pricka av punkt 8 som
handlar om levercellstransplantationer vi då drömde om som
ett regenerativt hjälpmedel.
Kvar på listan finns dels punkt 9 ”artificiell lever”, dels punkt
10 ”xenolever ex vivo”, dels ”xenolever transplantation”. Listan
har dock vuxit för varje år och kommer aldrig att ta slut.
– Jag vet att vi föreställde oss alla de olika leverfunktionerna
som nycklar och det handlade om att matcha med de rätta
låsen, det här var då särdeles svårt vid leverxenotransplantation
med organ och vävnad som inte kommer från människa.
En annan som också gick runt med ”nyckelknippa” var kollegan
på Hjärtkliniken, Christer Sylvén – de båda delade forskningslabb där de odlade olika celltyper, men småningom byttes erfarenheter och ett av fundamenten kring Center for Regenerative
Medicine CRM föll på plats.
Kylförvarade celler ett måste
för behandling av akuta tillstånd
Till skillnad mot många av sina kolleger arbetar Bo-Göran
Ericzon med ett organ som har en osannolikt god reparationsförmåga. Den bit lever man transplanterar från en förälder till
ett litet barn införlivas i växtprocessen hos barnet och antar den
nödvändiga storleken när barnet växer upp. Hos donatorn kompenserar kvarvarande levern volymsbortfallet på ett par månader.
– Vuxna leverceller har dock svårt att överleva kylförvaring,
jämfört med fetala celler. Det är något jag ser fram emot att vi
hittar vägar till att lösa. Redan idag pågår det intressanta försök
med kryopreservation av leverceller främst för behandling vid
akut leversvikt.
– Sen ser jag fram emot ett genombrott i forskningen kring
hur vi kan vaska fram just den cellmix som behövs för att hela
patienten. Levern är ett så komplicerat organ att det sannolikt
krävs en kombination av olika celler, där leverceller utgör en del
för att regenerera levern.
Bo-Göran Ericzon påpekar att forskningsarbetet består av en
mix där man både ska kunna drömma och vara realist. I sammanhanget CRM så är det kollegiala utbytet av idéer och erfarenheter något som gynnar både drömmarna och realismen.
– I slutänden är belöningen vetskapen om att man kan
hjälpa patienter. Flera av de japanska patienterna skriver varje
år och uttrycker tacksamhet för att vi kunnat hjälpa dem till ett
bättre liv genom vår forskning.
Text: Mats Lundgren
Huvudansvarig
Bo-Göran Ericzon, professor
Medarbetare
Ewa Ellis
Greg Nowak
Carl Jorns
Stephen Strom
Etienne Sokal
Referenser
Domino liver transplantation
Wilczek HE, Larsson M, Yamamoto S, Ericzon BG.
Heaptobiliary Pancreat Surg. 2008;15(2):139-48.Epub 2008 Apr.
Liver transplantation for familial amyloidotic polyneuropathy (FAP): a
single-center experience over 16 years.
Yamamoto S, Wilczek HE, Nowak G, Larsson M, Oksanen A, Iwata T,
Gjertsen H, Söderdahl G, Wikström L, Ando Y, suhr OB, Ericzon BG.Am J
Transplant. 2007 Nov;7(11):2597-604. Epub 2007 Sep 14.
Feedback regulation of bile acid synthesis in primary human hepatocyte:
evidence that CDCA is the strongest inhibitor.
Ellis E, Axelson M, Abrahamsson A, Eggertsen G, Thörne A, Nowak G,
Ericzon BG, Björkhem I, Einarsson C. Hepatology. 2003 Oct;38(4):930-8.
Bile acid formation in primary human hepatocytes.
Einarsson C, Ellis E, Abrahamsson A, Ericzon BG, Björkhem I, Axelsson M.
World J Gastroenterol. 2000 Aug;6(4):522-5.
9
Kunskapen om Alzheimers sjukdom har ökat de
senaste åren, även om läkarna långt ifrån förstår alla mekanismer som kan oskadliggöra dess
degenerativa process. Alzheimer har glömska som
symtom och när väl processen startat kan den idag
inte hejdas, tvärtom blir demenssjukdomen värre i
takt med tiden.
– Vad vi ser hjärnan kapabel att göra vid exempelvis en hjärnblödning är att oskadade områden
till viss del kan ersätta skadade områdens funktioner. Vid Alzheimer är denna kompensationsförmåga kraftigt nedsatt och när sjukdomen pågått
en tid kan inte de försämrade minnesfunktionerna
hjälpas upp av nervceller i närliggande områden.
10
Cellfylld kapsel
ska rädda
minnet
– Primärt mål är att ”frysa” Alzheimers
skadliga effekter och boostra kroppens
egenproduktion av det protein som sjukdomen sakta slår ut upptagning av. Men
vi vill förstås även långsiktigt nå så mycket
kunskap att sjukdomen kvävs i sin linda,
förklarar Maria Eriksdotter Jönhagen,
överläkare och forskningsledare vid Geriatriska kliniken, Karolinska Universitetssjukhuset, Karolinska Institutet, Huddinge.
Minnesförlust
Maria Eriksdotter Jönhagen och hennes team
forskar hur man kan stoppa sjukdomens minnesförstörande förlopp genom att implantera
proteinet NGF (nerve growth factor), vilket man
sett att nervcellerna sakta förlorar förmågan att
ta upp. Patienter som drabbas av Alzheimer har
kolinerga nervceller i basala framhjärnan med
nervtrådar till hippocampus och storhjärnebarken där NGF produceras. Områdena är viktiga
för minne, uppmärksamhet (attention), omdöme
och impulskontroll.
Av något skäl avtar nervcellens förmåga att via
sin tråd suga upp NGF, vilket på sikt leder till att
nervceller dör och minnesförmågan försämras.
Processen verkar vara en central del i Alzheimers
förlopp. Och det här har Maria Eriksdotter Jönhagen siktat in sig på, hos initialt tre patienter som
har sjukdomen i ett ganska tidigt stadium.
– I mars fick samtliga en liten kapsel med
100 000 NGF-producerande celler inopererad i
bägge hjärnhalvorna. Vi ska nu kontrollera om
den tillförda produktionen kan stoppa nervcellerna från att förtvina. Kapslarna är placerade
i nervcellernas kärnområde för att ge bästa effekt
då man slipper förlita sig på nervtrådarnas försämrade transportförmåga av NGF. De inkapslade
cellerna är framtagna i samarbete med ett danskt
biotechföretag, NsGene.
Stort protein
Hjärnan har ett särskilt lager mot det omgivande
blodet, kallat blod-hjärn-barriären. Detta som
ett skydd mot ämnen som kan tänkas utgöra fara
för organismens centrala styrenhet, hjärnan, och
barriären stoppar molekyler över en viss storlek.
Detta är den reella orsaken till att man varken kan
injicera NGF eller ge det i tablettform. Proteinet är
helt enkelt för stort.
I nuläget är primärt viktigast att se ifall utifrån
tillförd NGF kan stoppa Alzheimer. Att försöka
ändra proteinet, så att det kan passera blod-hjärnbarriären, blir därmed en senare fråga.
Kapsel med NGF
Genom magnetröntgen skapar man en exakt bild över
hur patientens hjärna ser ut och var exakt kapseln ska
placeras.
Själva operativa ingreppet är ganska litet, neurokirurgen sågar upp ett litet hål i skallbenet, kapseln förs
ner till området med de kolinerga nervcellerna. Innehållet är mycket litet, det rör sig om så små mängder
som nanogram. Med en känslig så kallad PET-kamera
kan man mäta ämnesomsättning, blodflöden och
ansamlingar hos vissa receptorer.
– Vi kommer också att avläsa NGF-nivåerna vid
kontrollpunkter 3, 6 och 12 månader efter operationen samt effekter på minnesfömåga och uppmärksamhet, säger Maria Eriksdotter Jönhagen.
Hoppas på normalvärden
Internationellt pågår liknande forskning, amerikanska
kolleger injicerar NGF-producerande celler direkt i
området där nervcellerna utsätts för Alzheimers påverkan. Det låter som en rakare väg, varför anlitar inte
det svenska forskarteamet samma metod?
– Nej det ger sämre precision, och NGF kan komma ut i de vätskor som finns i det centrala nervsystemet. Vi vet att NGF på fel ställen kan ge smärtförnimmelser, något som kapselplaceringen ska förhindra.
De inkapslade cellerna kan också lätt avlägsnas, vilket
inte går med injicerade fria celler.
Under ett års tid genomförs olika mätningar för
att se effekten av hur väl kapselns celler fungerar.
Forskarna hoppas egentligen att NGF-tillskottet ska
göra patientens tillstånd ”normalt”, att ingen försämring äger rum. Att testa minnesförmågan är en bra
kontrollmetod, för även om Alzheimerprognosen är
individuell, finns sjukdomens olika uttryck där och
kan observeras.
Årslång kapselaktivitet
Kapseln är fäst vid en liten tråd om fästs i skallbenet,
och är lätt att avlägsna efter provtiden. Patienten kommer därefter att erbjudas en ny kapsel.
– Får vi de positiva resultat vi hoppas på, planerar
vi utöka med en ny försöksomgång med tre personer.
Det är en lång väg att hitta exakta svar när det kan
vara så många okända faktorer inblandade i sjukdomen. Självfallet är målsättningen att först stoppa
Alzheimer, sedan vända förloppet och få kroppen att
reparera skadorna. Cellterapin vi anlitar nu gränsar ju
till stamcellsområdet och vi delar visionen om att få
nervcellerna att regenerera.
– Det är fullt möjligt att rätt sorts stamceller i en
välforskad framtid kan injiceras i blodet och placera
sig rätt för att både bota och förhindra Alzheimers
sjukdom. Men vi behöver alltså stoppa förstörelsen
innan vi kan vända trenden positivt. Om ett år vet
vi ifall första steget är taget, säger Maria Eriksdotter
Jönhagen.
Text: Mats Lundgren
Cellmedierad behandling med
Nerve Growth Factor (NGF)
vid Alzheimers sjukdom
En helt ny metod prövas nu på Karolinska Universitetssjukhuset för att motverka Alzheimers sjukdom. Patienter med Alzheimers sjukdom har fått små
kapslar med proteinproducerande celler inopererade i hjärnan. Cellerna i de
inopererade kapslarna tillverkar proteinet NGF (Nerve Growth Factor). NGF
har förmågan att stimulera tillväxten av kolinerga nervceller. Dessa är viktiga
för minnet och andra avancerade hjärnfunktioner. Hos alzheimersjuka bryts
de kolinerga nervcellerna ner successivt. Syftet med den nya tekniken är att
hindra den nedbrytningen och därmed kunna hämma sjukdomsförloppet.
NGF måste tillföras direkt till hjärnan för att kunna verka lokalt. Kapslarna
med NGF-producerande celler är utvecklade på företaget NsGene i Danmark.
11
Huvudansvarig
Maria Eriksdotter Jönhagen, docent
Medarbetare
Layth Aladellie
Per Almkvist
Ove Almqvist
Thomas Andersson
Nenad Bogdanovic
Vesna Jelic
Ahmadul Kadir
Göran Lind
Bengt Linderoth
Agneta Nordberg
Åke Seiger
Eva Sellden
Erik Sundström
Michael Söderman
Ann-Christine Tysen-Bäckström
Lars Wahlberg
Lars-Olof Wahlund
Maria Wiberg
Bengt Winblad
Elisabet Åkesson
Referenser
Eriksdotter Jönhagen M, Nordberg A, Amberla K, Bäckman L, Ebendal T, Meyerson B,
Olson L, Seiger Å, Shigeta M, Theodorsson E, Viitanen M, Winblad B, Wahlund L-O.
Intracerebroventricular infusion of nerve growth factor in three patients with Alzheimer’s
disease. Dement Geriatr Cogn Disord 9: 246-257, 1998.
Eriksdotter Jönhagen M, Linderoth B, Aladellie L Lind G, Nordberg A Almqvist O, Bogdanovic Na, Andersson C Söderman M, Wiberg M Kadir A, Jelic V Wahlund LO Sellden Ef, Wall
Ag W Winblad Ba, Almqvist P, Sundström E, Seiger Åa Wahlberg L Encapsulated cell biodelivery of nerve growth factor to the cholinergic basal forebrain of Alzheimer’s disease.
disease patients. Abstr Am Soc Neurosci, Washington DC, Nov 2008.
Kadir A, Almqvist O, Wall A, Långström B, Nordberg A. PET imaging of cortical 11Cnicotine binding correlates with the cognitive function of attention in Alzheimer’s disease.
Psychopharmacol 509-520, 2006.
Williams BJ, Eriksdotter Jönhagen M, Granholm A-C, Nerve growth factor in and pathogenesis of Alzheimer’s disease. Progress in Neurobiol. 80:114-128, 2006.
Biologisk
pacemaker
snart möjlig
Svensk stamcellsforskning nära genombrott om hjärtat
Ett lyckat spårbyte inom forskningen kring hjärtmuskelceller har fört Hjärt- och Thoraxklinikerna vid Karolinska Universitetssjukhuset till ett förestående genombrott.
– Redan nu i år kommer vi ha funnit en egen markör som medför att vi kan odla
fram våra egna hjärtmuskelceller. Och det öppnar vägen för att bland annat forska
fram biologiska pacemakers, avslöjar professor Christer Sylvén, som leder arbetet.
12
Spårbytet kom sedan man insett att den fleråriga forskningen
med en amerikansk patenterad markör för hjärtmuskelceller,
Islet-1, riskerade att bland annat leda till en återvändsgränd av
juridiska problem och rättsprocesser ifall man med dess hjälp
hade framgång i forskningen.
Men hjälp från forskarkolleger inom närbesläktade områden, som nyligen formaliserade sitt samarbete under namnet
Center for regenerative medicine (CRM), har man på bara två år
lyckats hitta en snabb väg fram. En egen markör som identifierar de eftersökta hjärtmuskelstamcellerna gör det möjligt att ur
en större cellmassa urskilja just dessa för odling på monolayer
(alltså på ett ytlager och inte i en sfär).
Vi står nu nära ett genombrott, vilket även överträffar
Bostongruppens arbete då deras markör arbetar med musceller. Vi tog tidigt ett strategiskt beslut att gå direkt på humant
material, förklarar Christer Sylvén, professor vid Hjärtkliniken
på Karolinska.
Tre målsättningar
Det finns tre kliniska målsättningar med Hjärtklinikens stamcellsforskning. Christer Sylvén förklarar:
– Vi vill använda cellerna för att motverka hjärtsvikt genom
att injicera dessa direkt i hjärtat. Här har vi funnit att fetala
celler har en bättre överlevnad, möjligen för att de är vana vid
fostrets syrefattiga miljö samt att de sannolikt avsöndrar ämnen
som motverkar avstötning.
– Vi vill kunna behandla AV block III, livshotande förmakskammarblockering hos foster. Om den elektriska impulsen
som utgör ett hjärtslag stoppas mellan förmak och kammare så
betyder det med stor säkerhet att fostret inte överlever. Genom
att injicera hjärtmuskelceller direkt i fostrets hjärta hoppas vi
att skapa en biologisk pacemaker.
Den tredje målsättningen är att kunna testa läkemedels
hjärtpåverkan via framodlade hjärtmuskelceller. Varje läkemedelskandidat kräver testning med över tusen försöksdjurs liv.
Dessa liv kan sparas.
Stamceller har olika potens
En embryonal stamcell är omnipotent vilket betyder att cellen
kan bilda alla typer av celler. Är stamcellen däremot pluripontent kan den bilda några typer av celler, och sedan blir den allt
mer specialiserad mot ett organ då stamcellen kallas progenitorstamcell. På Hjärtlaboratoriet är man intresserad av celler
som har hjärtat som bestämmelseort. Och det svåra uppdraget
är att hitta en markör för just dessa celler i det stora cellhavet.
Varför satsar inte forskarna på att försöka fånga och tygla
omnipotenta celler istället? Christer Sylvén resonerar:
– På ett sätt är det att föredra, eftersom ju ursprungligare
de är desto starkare delningsförmåga har de, men de har också
förmågan att bilda oönskade celler. Vid något experiment i ett
specialiserat laboratorium fann man bindvävsstamceller som
bildade ben i hjärtat. En risk med embryonala stamceller är att
de bildar teratom – alltså tumörer som består av olika typer av
celler, det kan vara en blandning av hårceller, benbrosk, skelettmuskelceller, tänder etc. Kvinnor kan få cystiska svulster som
är teratom. När man undersöker dessa kan de innehålla vävnad
som ligger huller om buller. Vi har också sett teratombildning
när vi sprutat human embryonala celler i våra djurförsök. Så
det blir en balansgång.
Hjärtteamet är intresserat av progenitorceller som kan bilda
kammarmuskelcell, kärlmuskelcell och åderhinnecell (en hinna
som är en barriär i kärlet mellan blod och vävnad).
– Orsaken till att vi för närvarande inte satsar på att utveckla
hjärtmuskelceller redan av embryonala celler är att forskningen
hittills inte klarat av de oftast svåra bieffekter som uppstår.
Största problemet är felkodningar som betyder att det ibland
kan bildas benvävnad i hjärtmuskeln, eller att delar av innehållet i celltillväxten liknar tumörer – teratombildningar, förklarar
Christer Sylvén.
Genforskning blev till cellforskning
Tidigt 1996, samma år man startade Genterapicentrum, började
det komma rapporter om att man genom genterapi och olika
stimulationsfaktorer kunde stimulera kärltillväxt. Konceptet
ansågs vara så intressant att Karolinska Universitetssjukhuset
vågade en satsning, som också blev startskott för Hjärtlaboratoriets forskning inom området.
Regenerationsforskningen har alltså pågått i drygt 12 år
med start i gener. Från den då ledande forskaren inom området
kärltillväxt i hjärtat fick man en plasmid i gåva. Denna plasmid
uttryckte en stark kärltillväxtfaktor: Vascular Endthelial Growth
Factor (VEGF). Man genomförde två kliniska studier, och lyckades påvisa kärltillväxt, men intresset i omvärlden dog ut och
forskningen bytte inriktning.
Enligt Christer Sylvén har området genomgått flera intresserusningar.
– Det blev en hype runt genterapin då denna kom. Men den
dog ut när nästa hype kom med cellterapin. Nu finns tendenser
till att även denna håller på att svalna då förhoppningarna på de
revolutionerande resultaten inte infriats. Nu talar man om att
stimulera vävnadernas egna inneboende förmåga till att bilda
nya celler.
Forskningen följer lite av aktiebörsens utveckling; uthålligheten är kanske 4-5 år och händer inget inom det intervallet så
avtar förtroendet och intresset riktar sig mot nya avkastningsobjekt.
I fundamentet till att man sökte ett eget spår för stamcellsforskningen finns dock det faktum att gåvan ovan var patenterad och i förlängningen en återvändsgata då potentiella
forskningsresultat plötsligt kunde byta ägare enligt juridiken.
Det ironiska i sammanhanget är att cellen som karaktäriseras
av markören Islet-1, faktiskt upptäcktes på Karolinska Institutet i bukspottkörteln. Men för hjärtapplikationer så var det en
grupp i Boston som patenterade den.
Fokus på unika resurser
När stamceller gjorde entré i forskarvärlden, var det en lyckträff
för Sverige. Till skillnad mot omvärlden som arbetade med
djurvävnad fanns här både kunnande och erfarenhet kring olika
typer av humana stamceller.
– Både vi och sjukhuset ändrade fokus, minns Christer Sylvén.
Vi arbetade då med bindvävsstamceller, och med humana
embryonala stamceller – där lyckades vi odla upp en kardiosfär
med tillräckligt många hjärtceller för att den ska dra ihop sig –
för det krävs cirka 20 celler. Däremot misslyckades vi med att
rena cellerna från andra celltyper som också fanns där.
– Samtidigt hade vi lyckats odla upp hjärtvävnad från abortmaterial. Där var vi definitivt unika och beslöt att satsa enbart
på fetala celler. Med Islet-1 som markör kunde vi identifiera
hälften av de celler som bygger upp hjärtat.
Och därifrån har man satsat resurser på att utveckla odlingsbetingelser för massproduktion. I detta arbete är man nu alltså
nära ett genombrott med en egen markör som ska kunna identifiera celler som ska odlas upp och kapar bindningen till Islet-1.
13
14
– Från stamceller har vi odlat fram hjärtmuskelceller som kan
häfta mot underlaget och bildar vad som kallas monolayer som
i sin tur gör det mycket lättare att producera stora mängder
celler.
Sparar försöksdjur
Ett fosters hjärta är mycket känsligare än en vuxens, och då
hjärtat drabbas av hjärtrusningar eller för långsam hjärtrytm
påverkar det organutvecklingen.
Ett stort antal läkemedel kan påverka hjärtats rytm. Varje
ny läkemedelskandidat måste därför testas avseende hjärtpåverkan. Men räknar med att varje testning kräver cirka tusen
försöksdjur i form av möss, kaniner och annat.
– Förklaringen är att man saknar humana celler att testa på.
Men eftersom vi har det, och kan sannolikt snart lyckas odla
upp ett stort antal hjärtceller, så kan man ändra testförfarandet.
CRMs betydelse stor
Jämfört med kollegernas nerv- och levercellsforskning som pågått 6-7 år, är hjärtcellsteamets nuvarande forskningsspår kring
progenitorceller ungt, alltså bara två år. Men den regenerativa
kardiologiforskningen är totalt sett äldre.
Vilken betydelse har forskargrupperingen Center for regenerative medicine (CRM), haft i sammanhanget?
– Om bara vårt laboratorium funnits hade vi inte kunnat syssla med det här. Forskningen kräver så mycket utbyte
av erfarenheter med de andra grupperna samt även andra på
sjukhuset – till exempel med patologer som är experter på
cellseparering. Man måste ha alla dessa kompetenser på nära
avstånd så att man lätt kan komma i kontakt med dem. De metodologiska frågeställningarna är mycket likartade oberoende
typen av vävnad. Nerver, lever, hjärta, ben och brosk omges
av samma frågor: hur odlar man, behövs stödjeceller, fästning
mot underlaget, kan de frysas, vad händer vid transplantation,
varför dör så många, behövs någon form av stödjevävnad etc.
Det finns alltså en rad formulärfrågor för alla forskare som
måste besvaras. Och det blir en stark organisation om arbetet
kan intensifieras och forskarna hittar lösningarna på grundfrågorna alla berörs av.
CRM knuffar forskningen framåt
CRM har alltså på kort tid blivit en källa till korsstimulering.
– Många gånger leder forskningen in i områden man själv
inte behärskar, och då kan insatserna från andra specialiteters
experter vara helt avgörande för att man kommer vidare. Immunologi är ett område som kan förklara en del underligheter
man stöter på i forskning på annat håll, säger Christer Sylvén.
Han tar ett exempel och berättar om hur kollegerna på nervoch leversidan har en sorts apparat med vars hjälp de kan få
fram stora mängder nervceller för sin forskning. Utan att direkt
avslöja hur, testade man att göra likadant med hjärtmuskelcellerna. Det visade sig dock att nervceller gick att ”klyva” möjligen
pga av sin geléaktiga form, vilket inte fungerade på hjärtcellerna
som är mer stela. Efter försöket kunde hjärtteamet lägga allt
fokus på sin platta odlingsyta – monolayer – istället för odling
i en sfär.
– Utbytet av erfarenheter är helt prestigelöst, annars skulle
det inte fungera. Och i det här arbetet känner man sig väldigt
liten. Det krävs mycket ödmjukhet i den gemensamma forskningsresan vi gör, där är vi alla i en lärande position och måste
hjälpa varandra till resultat.
Text: Mats Lundgren
Huvudansvarig
Christer Sylvén, professor
Medarbetare
Karl-Henrik Grinnemo
Matthias Corbascio
Agneta Månsson Broberg
Rami Genead
Moa Simonsson
Christian Danielsson
Eva Wärdell
Agneta B Andersson
Referenser
Kastrup J, Jørgensen E, Rück A, MD 2, Tägi K, Glogar D, Gyöngyösi M,
Ruzyllo Bøtker HE, Dudek D, Drvota V, Hesse B, Thuesen L, Blomberg P,
Sylvén C, Efficacy of Direct Intramyocardial Plasmid VEGF-A165 Gene
Therapy in Patients with Stable Severe Angina Pectoris ˆ A Randomized
Double-blind Placebo-controlled Study - The Euroinject One Trial. J Am
Coll Cardiol 2005;45:982-8.
Grinnemo KH, Månsson A, Dellgren G, Klingberg D, Wärdell E, Drvota V,
Ringdén O, Sylvén C, LeBlanc K. Transplantation of human mesenchymal stem cells into infracted rat myocardium: Engraftment and immune
response. J Thor Surg 2004;127:1293-300.
Grinnemo KH, Corbascio M , Månsson-Broberg A, Skottman H,
Kumagai-Braesch M,Hao X, Siddiqui A, Andersson A, Strömberg AM,
Hovatta O, Sylvèn C, Dellgren G. Human Embryonic Stem Cells induced
immunity when transplanted to immunologically competent mice.
Reprod Biomed Online. 2006;13:712-24.
Grinnemo KH, Genead R, Danielsson C, Wardell E, Andersson A,
Månsson-Broberg A, Dellgren. G, Hovatta O, Sylvèn C, Corbascio M .
Costimulation blockade induces tolerance to HESC transplanted to the
testis and induces regulatory T-cells to HESC transplanted into the heart.
Stem Cells 2008;26:1850-7.
Bilden visar strukturen av ett protein
kallat Btk, vars gen är muterad vid
en ärftlig immunbristsjukdom
(Källa: Mohamed AJ et al. Immunological Reviews 228: 58, 2009).
iPS –
ett helt nytt
sätt att
omprogrammera
celler
Varje gång en ny människa blir till så utvecklas alla kroppens celler från en enda,
det befruktade ägget. Det innebär att den cellen har en alldeles speciell förmåga
– den kan ge upphov till alla olika organ. Många har undrat över hur det kan gå till.
5 a.
Vad är det som gör denna cell så unik? Vore det möjligt att kunna få vanliga celler från en vuxen människa att utvecklas till nya
organ? Skulle det gå att omprogrammera celler genom att på
något vis skriva om cellens egen kod och i så fall vad är egentligen cellens egen kod? År 2006 lyckades japanska forskare med
att göra just detta. De utgick från bindvävsceller från en mus
och genom att tillföra fyra arvsanlag blev cellerna omprogrammerade så att de uppträdde som de mest omogna celler som
existerar. Dessa celler hade fått egenskapen att kunna växa ut till
vilket organ som helst! Cellerna kallades för iPS, som betyder
inducerbara, pluripotenta stamceller, vilket betyder att dessa
celler just har förmågan att ge upphov till alla olika celltyper.
Året därpå lyckades samma forskargrupp och även amerikanska forskare uppnå samma resultat med celler från människa.
Resultaten har kunnat verifieras i många laboratorier.
Detta öppnar för en mängd spännande möjligheter, samtidigt som det är mycket viktigt att betona att det rör sig om
forskning på celler och att det är en väldigt lång väg kvar innan
resultaten kan omsättas i behandling av människa. Det är exempelvis inte ofarligt att överföra arvsanlag och det är för tidigt
att säga om effekterna är bestående. Vi vet helt enkelt för lite
om de omprogrammerade cellerna för att kunna säga om de är
användbara eller inte.
Det viktiga med dessa fynd är att de har lärt forskarsamhället enormt mycket om hur man kan gå till väga för att skapa
nya vävnader. Från att ha varit rena spekulationer om hur man
i princip skulle kunna göra, så har den ”svarta lådan” istället
börjat dechiffreras. Nu vet vi att det är möjligt. Nu gäller det
att förstå mekanismerna mer i detalj och förbättra metoden.
Om man ser in i framtiden öppnas fantastiska möjligheter där
man kan skapa nya vävnader genom att ta celler från en patient.
Man kan också tänka sig att ta celler från patienter med ärftliga
sjukdomar och reparera skadan och återinföra cellerna.
Vid CRM har Outi Hovatta redan använt sig av iPS-teknologin. Vi har själva ett stort intresse av att sätta upp tekniken för
att studera hur man kan reparera skadade gener hos patienter
med ärftliga immunbristsjukdomar. Den globala forskningen
kring iPS går med en rasande fart och det är viktigt att CRM
etablerar denna teknologi så att många kan använda sig av den
som ett forskningsverktyg.
Text: Edvard Smith
Huvudansvarig
Edvard Smith, professor
Medarbetare
Anna Berglöf
Karin Lundin
Abdalla J Mohamed
Beston Nore
Leonardo Vargas
Referenser
Vetrie D, Vorechovsky I, Sideras P, Holland J, Davies A, Flinter F, Hammarström L, Kinnon C, Levinsky R, Bobrow M, Smith CIE, Bentley DR.
The gene involved in X-linked agammaglobulinemia is a member of the
src family of protein-tyrosine kinases. Nature 1993, 361: 226-233.
Ge R, Heinonen M, Svahn MG, Mohamed AJ, Lundin KE, Smith CIE. Zorro
locked nucleic acid induces sequence specific gene silencing.
FASEB J 2007, 21: 1902-1914.
Yu L, Mohamed AJ, Simonson OE, Vargas L, Blomberg KEM, Björkstrand B,
Arteaga HJ, Nore BF, Smith CIE. Proteasome dependent auto-regulation of
Bruton’s tyrosine kinase promoter via NF-κB. Blood 2008, 111: 4617-4626.
Raberger J, Schebesta A, Sakahuchi S, Boucheron N, Blomberg KEM, Berglöf A, Kolbe T, Smith CIE, Rülicke T, Ellmeier W. The transcriptional
regulator PLZF induces the development of CD44-high memory-phenotype T cells. Proc Natl Acad Sci USA 2008, 105:17919-17924. 15
Cytostatika
snart möjlig att
individualisera
16
Hälften av alla cancerpatienter som genomgår stamcellstransplantation har i stort sett glömts bort i forskningen då
deras tumörer måste behandlas med cellgifter, inte strålning. Få forskningsinsatser kring cytostatika gör området svårt
och kostsamt att utforska, men genom ett svenskt initiativ ser en ändring ut att vara på väg.
– Inom 18 månader beräknar vi kunna ge förslag på en ny behandlingsmetod med anti-kroppar som hindrar att
transplanterad benmärg angriper den egna kroppen, så kallad Graft-versus-host disease, förklarar Moustapha Hassan,
professor i Experimental Cancer Medicine vid KFC Novum.
Moustapha Hassan leder ett forskarteam på sex personer vars ena
forskningsområde är cytostatikaoptimering och handlar om att
individualisera patientbehandlingen inför stamcellstransplantation. Det andra området är den balans som måste finnas i kroppen för att transplanterad benmärg ska få maxmalt läkande effekt.
Trots att cytostatika används sedan 1945 vet man väldigt lite
om alla dess effekter. Oftast utsätts patienterna fortfarande för
en standarddos trots att Moustapha Hassan under sina senaste
tio års forskning tydligt sett att det borde finnas en metodik i
själva behandlingen.
– Om man behandlar med cytostatika i lägre doser men ett
fler antal gånger så ger det bättre resultat. Det är en tydlig effekt,
påpekar han.
Svår balansgång
Graft-versus-host disease (GVHD) och Graft-versus-leukemi
effect (GVL) är två tillstånd vid behandling av leukemi. Det
gäller att slå ut kroppens egen benmärg samtidigt som antalet
cancerceller minimeras. Detta för att skapa bästa möjliga
förutsättningar för att den transplanterade nya benmärgen ska
accepteras och börja fungera i sin nya värd, GVL. Läkarna måste
också trycka ner immunförsvaret för att hantera avstötningsfaktorer likväl som allergiska reaktioner.
Det allvarligaste tillståndet uppstår när T-celler från den nya
benmärgen uppfattar kroppens egna celler som fientliga, med
effekten att kroppen då börjar angripa sig själv, GVHD.
GVHD tilldrar sig stor uppmärksamhet i forskarvälden
eftersom det drabbar 40-70 procent av alla patienter som
transplanteras, men Moustapha Hassans team är de enda som
arbetar med GVHD som förekommer i samband med cytostatikabehandling. Flertalet andra grupper jobbar med GVHD efter
strålbehandling.
Strålning populärforskad
Den stora mängd modeller inom området har tagits fram via
försök på möss. Begränsningen är att de baseras på strålning.
– Efter två års arbete har vi precis tagit fram en GVHDmodell som är baserad på cytostatikabehandling av möss. Effekterna var precis som hos cytostatikabehandlade patienter; med
effekter på tarmen, levern och på hud. Det här har aldrig gjorts
tidigare och det ger oss löftesrika möjligheter att kunna testa
olika behandlingsmetoder.
Fyra olika strategier att förhindra GVHD ska nu testas, och
efter 1,5 år bör vi ha svar på vad som fungerar.
Individuella anpasssningar snart möjliga
Forskarna har kontroll på mössens fortplanting vilket gör att
man kan eliminera alla okända faktorer. Då får man möjlighet
att kunna förutsäga testresultaten, och i förlängningen hur
patienterna kommer att reagera. Man kan testa olika behandlingsmetoder för att förhindra GVHD men behålla GVL.
De generella symptomen som mössen visar öppnar upp för
att man så småningom kan göra individuella anpassningar för
patienten.
Även om Moustapha Hassan är mycket försiktig i sin förutsägelse om hur stor sannolikheten är att man ska stå med ett
lyckat resultat om 1,5 år, så andas hans entusiasm annat än de
”taktiskt rätta” uttalanden varje forskare måste göra.
– Jag har forskat länge och jag vet att forskningen kan spela en
ett spratt, men jag ser flera positiva spår här som gör att jag
känner mig säker på att vi ska lyckas.
Och här skymtar en dörr på glänt som kan intressera läkemedelsindustrins forskare.
– Absolut. Detta öppnar för nya typer av läkemedel, som
kan skydda patientens vävnader under cytostatikabehandling
samtidigt som den positiva effekten bibehålls. Det här ansluter
ett område som många, många jobbat med i åtskilliga år utan
framgång eftersom det är så svårt.
Benmärgens ursprung styr förloppet
Forskarna arbetar med olika typer av benmärg. Säkrast resultat
får man genom s k autolog transplantation, patienten behandlas
med sin egen benmärg som skördats tidigt i sjukdomsutbrottet.
Metoden är möjlig eftersom djupfrysning av den egna benmärgen dödar en del cancerceller mycket effektivt.
Syngen transplantation med benmärg från bror/syster betyder genetiska likheter och minskar komplikationsriskerna.
Mest lyckade scenario är så kallad allogen transplantation då
donatorn inte är besläktad, men trots det fungerar det kolossalt
bra. Framförallt gäller detta stamceller från navelsträngen, som
är naiva (otränade).
– De liksom i autologfallet ger dessutom en stark effekt på
kroppens interna resning, cancern elimineras effektivt av kroppen på egen hand, säger Moustapha Hassan.
Ett enda skott och som måste träffa rätt
Varje transplantationstyp ger alltså sin egen speciella förutsättning i kombination med patientens fysionomi och de cytostatika man tvingas använda.
Slutmålet är att kunna förutsäga hur effekterna blir av cytostatika vid behandling av varje enskild individ på grundval av
personens kroppsliga och genetiska förutsättningar.
– Vid cellgiftsbehandling har man egentligen ett enda skott
på sig att träffa rätt, eftersom tillståndet oftast är akut hos patienten. Jämför det med andra farmakologiska sammanhang då
man till exemplen vid en struma kan finjustera dosen av levaxin
– den tiden finns inte här, påpekar Moustapha Hassan.
Minskad barnadöd i cancer
Moustapha Hassan har varit aktivt inom fältet sedan han blev
doktorand 1982, idag är han professor med 20 procent av sin
tid förlagd till forskningen.
Under dessa år har enbart behandlingen av barn betytt att
15-20 procent överlevnad i leukemi stigit till 70-80 procent.
Främst beror det på att man nu har förståelse för cytostatika
tillsammans med bättre understödjande behandlingar bl.a.
antivirala, antibiotika och antimyktotika som effektivt hjälper
immunsystemet. Det är ett resultat av allas forskning. Men ett
konkret personligt bidrag till detta är ett beviljat USA-patent.
På spädbarn 4-5 veckor gamla har sedan 1952 medicinens
konsistens varit ett problem. Cytostatika i substansen Busulfan
har av tradition med få undantag alltid varit i tablettform, som
måste pulveriseras och sondmatas ner i barnets mage. Men där
har Moustapha Hassan och hans teams forskning nått framgång.
– Vi har fått ett USA-patent på en variant av Busulfan som
kan injiceras. Vår lösning är rensad från många av de ämnen
som gav kraftiga biverkningar och är mycket mildare för patienten, samt att cellgiftet nu går mest till benmärg och mjälte där
flertalet av leukemicellerna finns. Det är ett direkt resultat av
vår forskning här, påpekar han.
Test på humana celler
Förlängningen av forskningen kring GVHD leder in till teamets
andra stora forskningsområde – att förbättra behandlingen och
individualisera cytostatika.
– Man ska samtidigt veta att det finns 60-70 olika typer av
cytostatika, och effektiviteten hos dessa styrs förstås självklart
av individuella förutsättningar hos patienten. Kroppstyp likväl
som sjukdomar och arv är påverkansfaktorer, det hela är mycket
komplext.
Bland cytostatika finns det sådan som är ofarligt vid intaget
och måste nå levern för att aktiveras och bli ett cellgift. Hur påverkar exempelvis effekten om patienten är alkoholist? Och vad
händer med den som är kroppsbyggare och använder anabola
steroider. Variablerna verkar vara oändliga.
Han ingår i den nybildade gruppen Center for Regenerative
Medicin (CRM). Till skillnad mot övriga kolleger där arbetar
han prekliniskt. Det betyder att han kan ta sina egna och i
förekommande fall kollegernas forskningsresultat från patienter
och testa vidare på möss i en testmiljö som i stort sett utesluter
naturliga variationer. Testresultaten blir då mycket pålitliga.
– Vi siktar liksom de andra inom CRM på att ta fram egna
humana celler som vi kan testa direkt på. I vårt fall gäller det
antikroppar för att kunna testa mot de båda Graft-varianterna.
Beprövat tryggt
Han återkommer till det faktum att forskningen styrt in så hårt
på strålbehandling av tumörpatienter, trots att dessa bara utgör
hälften av fallen. Det är alltid så att forskning uppmuntras då
det finns tillgängliga forskningsresultat att utgå från. Det är lättare att forska vidare än att försöka nytt. Det sistnämnda brukar
ändå vara ett känt sätt att dra till sig Nobelpris.
– Nja, just nu har vi inget spår på något Nobelprisaktigt,
men området är som sagt inte helt kartlagt och det kan ju
hända att vi finner mekanismer i detta som har mycket mer
vittomfattande effekter. Och just detta med att se helheten är
något som glömts bort på vägen mot att allt fler blir allt mer
specialiserade, menar han.
Det är för övrigt en av de stora poängerna med CRM, att
man kan hjälpa varandra med pusselbitarna till en större helhet. Vilket förstås leder in samtalet till vilken stor vision han när
med sin forskargärning?
– Jag skulle vilja hitta det perfekta diagnostikverktyget som
gör att man individuellt kan ge precis rätt behandling, framförallt inom cytostatikaområdet där man dessutom brottas med
små tidsmarginaler.
Ett sorts lackmuspapper?
– Ja, precis, ler han stort.
Text: Mats Lundgren
Huvudansvarig
Moustapha Hassan, professor
Medarbetare
Zuzana Hassan
Behnam Sadeghi
Hatem Sallam
Fredrik Sjöö
Sulaiman Al-Hashmi
Mona Fares
Referenser
J M Carethers. Prospective evaluation of fluorouracil chemotherapy based
on the genetic makeup of colorectal cancer. Gut.2006; 55: 759-761.
Rosell R.; Taron M.; Alberola V.; Massuti B.; Felip E.;Genetic testing for
chemotherapy in non-small cell lung cancer. Lung Cancer 2003; 41: 97102. Jean Abraham, Helena M. Earl, Paul D. Pharoah and Carlos Caldas.
Pharmacogenetics of cancer chemotherapy. Biochimica et Biophysica
Acta 2006; 1766: 168-183.
Parvaneh Afsharian, Ylva Terelius, Zuzana Hassan, Christina Nilsson,
Stefan Lundgren and Moustapha Hassan. The effect of repeated administration of cyclophosphamide on CYP2B in rat. Clin. Cancer Res, 2007,
13, 4218-4224.
17
Växelbruk
18
ger alla
kraft
– Jag ser ett fruktbart växelbruk mellan forskning och klinisk verksamhet när det gäller stamceller. Det blir kanske
extra tydligt här där så många patienter avlider för att de är så svårt sjuka. Samtidigt klarar vi idag att rädda många
som för bara lite sedan var hopplöst förlorade, säger Olle Ringdén, professor och överläkare vid Centrum för
Allogen Stamcellstransplantation.
Olle Ringdén har varit transplantationskirurg sedan 1972. Idag
klarar man att hjälpa patienter som då var obotligt sjuka, även
leukemi och andra blodcancerformer som är den patientgrupp
som behandlas på CAST som kliniken kallas.
Det här beror på att läkarna har så mycket mer förståelse
kring immunologi, stamceller och deras funktioner än då för
35 år sedan. Men det handlar lika mycket om vunna framsteg
genom attityd och till viss del att bryta tabun. Även om pengar
till forskningen inte ska underskattas.
– Vi ser vad finansiella resurser kan åstadkomma. Jag har
arbetat i USA och där kan de starta en forskning flera år efter
oss, på samma område, med utgångspunkt från våra rön, men
hinna ikapp och förbi med en oerhörd fart. Samtidigt finns här
en relation mellan läkare/forskare och patienter som vilar på ett
förtroende på ett helt annat sätt. Många gånger vågar vi göra saker här som är omöjliga där, och patienterna här anser det vara
en självklarhet att kunna hjälpa läkarvetenskapen ifall de kan.
Därav att Olle Ringdén och hans team har kunna göra en del
genombrott mycket snabbare. När en leukemipatient med mycket
liten tid kvar att leva sade ja till att få en transplantation av mesenkymala stamceller, bindvävsstamceller, så blev det ett genombrott.
– Dittills användes inte dessa så, men vi ville undersöka om
denna celltyps kända immunologiska egenskaper kunde göra
skillnad här. Resultatet av det testet blev mycket gott och medförde att ny behandling kunde utvecklas.
Proffsforskare
Att detta inte är en effekt av en lycklig slump, visar flera andra
framgångsrika insatser. Exempelvis transplanterades immunkompetenta blodstamceller i syfte att slå ut metastaser hos en
svårt sjuk coloncancerpatient. Vid obduktionen efter att patienten avlidit i lunginflammation hade metastaserna gått i nekros.
– Det senaste vi gjort är att vi har anställt basala proffsforskare med specialkompetens inom olika områden som vi måste
utveckla för att lyckas i våra behandlingar, men som vi inte har
tid att övervaka just för att vi står mitt upp i den kliniska verksamheten med sjuka patienter. Forskare med olika kompetens
är avgörande för att vi ska lyckas med vår behandling, påpekar
Olle Ringdén.
Förutom läkare med olika specialområden och kunskap,
behövs också forskare med olika specialområden.
– Vi har bland annat en molekylärbiolog som utvecklat
känslig DNA-teknik för att upptäcka en leukemicell bland
miljontals celler. Detta möjliggör tidig behandling med immunterapi om patienterna får leukemiåterfall efter transplantationen. Vidare kan denna teknik användas för att tidigt upptäcka
avstötning av ett transplantat, säger Olle Ringdén.
Analytiker
Man har också en forskare som är biomedicinsk analytiker och
expert på cytokiner, immunsystemets hormoner, och som dess-
utom är skicklig på cancerepidemiologi och statistik. Han kan
snabbt ta fram viktiga data i klinikens patientmaterial. Dessa
produktkontroller är viktiga för att kliniken ska kunna förbättra
sin behandling.
För att få tillgång till större kliniska material samarbetar
man inom Norden där man gör prospektiva randomiserade
studier, samt inom Europa och det Internationella Stamcellstransplantationsregistret som finns i USA.
– Med deras databaser kan vi få tillgång till tusentals patienter. Vi har också nyligen anställt en basal forskare som är expert
på att ta fram cytotoxiska T-celler för att användas för immunterapi i olika sammanhang. Vi har också en post doc som är
skicklig på immunkompetens, ett viktigt forskningsfält, då våra
patienter drabbas av svår immunbrist, förklarar Olle Ringdén.
Cytostatikachock
Modellen med rollfördelning känns igen från andra sammanhang liknande en kapten och besättning under upptäcktsresa i
outforskade världar, men där de olika kompetenserna adderas
varandra och resultatet blir ny kunskap. Men det är inte alla
som vill eller ens vågar delta i Olle Ringdéns alltid mycket resultatinriktade studier. Ibland för att det inte är politiskt korrekt
(”man gör inte så”), ibland för att det kan riskera stöta sig med
de stora läkemedelsbolagen (”oönskade resultat”).
Möjligen fick Olle Ringdén med sig lite av denna mer
rättframma metodik att ifrågasätta rådande behandlingsmetoder under sin tid hos Donald Thomas i USA, då det kliniska
genombrottet med stamcellstransplantation kom 1978/79.
– Thomas tog sig för att redan 1957 med totalkroppsbestrålning helt slå ut patientens egen benmärg och immunsystem
med målsättningen att slå ut så många leukemiceller som möjligt. För att rädda patientens blodbildande förmåga transplanterades frisk benmärg från ett syskon. Det visade sig sedan att den
immunologiska effekten av de transplanterade immunkompetenta cellerna hade en kraftig antileukemisk effekt. Denna
antitumöreffekt kan även användas vid andra typer av cancer,
säger Olle Ringdén.
Genombrott med vård hemma
Efter en transplantation har patienterna inget immunförsvar
och är därför extremt infektionskänsliga. På vissa håll utomlands skyddas patienterna därför i sterila rum eller sterila tält.
På Karolinska Huddinge har patienterna vårdats i vanliga isoleringsrum och man har haft traditionen att låta en anhörig bo
tillsammans med patienten under isoleringen på sjukhus.
Efter ungefär två veckor kommer den nya benmärgen igång
med produktion av blodkroppar. Ett radikalt grepp som prövades på Karolinska Huddinge var att patienterna fick vårdas
hemma när de inte hade något immunförsvar. En specialutbildad sköterska från avdelningen gjorde hembesök och gav
transfusioner och de mediciner som behövdes.
– Denna behandling slog ovanligt väl ut och patienterna
som vårdades hemma fick en rad positiva effekter, bland annat
mindre transplantat-kontra-värd-reaktion och förbättrad överlevnad, berättar Olle Ringdén.
Målsökande celler
Endast två procent av cellerna som tas från en benmärgsdonator är stamceller. Den idealiska donatorn av blodstamceller är
ett så kallat HLA-identiskt syskon. Endast cirka 30 procen av
patienterna har tillgång till ett passande syskon. Då kan man
söka frivilliga obesläktade givare som är vävnadstypade.
Det finns flera olika donatorregister, bland annat det svenska
Tobiasregistret. Idag ger världens alla register tillgång till 13
miljoner frivilliga givare, vilket betyder att 80-90 procent av
alla patienter kan behandlas med stamcellstransplantation. Hos
dem som inte har en passande benmärgs- eller stamcellsgivare,
kan man använda navelsträngsstamceller. Med dessa kan man
hitta en givare till i stort sett alla patienter som behöver transplanteras.
– Bara det att transplantera benmärgsstamceller är något fantastiskt. På en tiondels sekund efter att vi injicerat stamcellerna
i blodet har de olika typerna av celler med fantastisk precision
styrt iväg till kroppens alla benområden och fäst sig i märgen
för att bygga kolonier och starta produktion.
Det är viktigt att ge en stor stamcellsdos. Genom mycket
celler får man bättre anslag och en bättre tumöreffekt. Ibland
behöver man fylla på och ge immunkompetenta så kallade
T-celler från givaren för att förhindra en avstötning eller för att
påverka ett tidigt leukemirecidiv.
– När man tar celler från navelsträngsblod har man inte
tillgång att ge mer immunterapi. Därför försöker några av våra
forskare expandera T-celler från navelsträngsceller för att kunna
använda dem för immunterapi mot avstötning och leukemirecidiv. Eftersom vår verksamhet är mycket kliniskt inriktad så
tror vi att många andra stamcellsforskare som än så länge håller
på i djurmodeller, med hjälp av vår erfarenhet kan ta steget att
försöka bota patienter med olika defekter. Det är lite det som är
meningen med Centrum för Regenerativ Medicin, att kliniker
och grundforskare tillsammans ska lösa olika medicinska problem, menar Olle Ringdén.
Patientfokus
Vid Centrum för Allogen Stamcellstransplantation (CAST)
är patienterna svårt sjuka och det händer ofta att de avlider.
I längden är det här svårt att hantera, även för läkarna. Olle
Ringdén ser det han kallar för ”växelbruk” som en bra väg att
skapa positiva effekter i detta svåra.
– Man går över till forskningen under ett tag när det tär för
mycket då cancern tar liv, man återvänder till patienterna då
forskningen börjar bli allt för mycket ”rutin”.
För Olle Ringdén är det övergripande målet ändå självklart.
– Djurförsök i all ära, men det är för patienterna vi göra allt
detta. Målsättningen kan inte vara annan än att vi ska hjälpa
människor och det är ute hos patienterna vi gör det. Det finns
en dynamik i all god behandling. Läkning är ett samspel mellan
patient och vårdande personal.
Text: Mats Lundgren
Huvudansvarig
Olle Ringdén, professor
Medarbetare
Zuzana Hassan
Helen Karlsson
Jonas Mattsson
Richard Olsson
Brigitta Omazic
Mats Remberger
Britt-Marie Svahn
Michael Uhlin
Mehmet Uzunel
Referenser
Uzunel M, Mattsson J, Jaksch M, Remberger M, Ringdén O. The significance
of graft-versus-host disease and pretransplantation minimal residual disease
status to outcome after allogeneic stem cell transplantation in patients with
acute lymphoblastic leukemia. Blood 98: 1982-1984, 2001.
Svahn B-M, Remberger M, Myrbäck K-E, Holmberg K, Eriksson B, Hentschke
P, Aschan J, Barkholt L, Ringdén O. Home care during the pancytopenic phase
after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation is advantageous
compared to hospital care. Blood 100; 4317-4324, 2002.
Söderdahl G, Barkholt L, Hentschke P, Mattsson J, Uzunel M, Ericzon BG,
Ringdén O. Liver transplantation followed by adjuvant nonmyeloablative
hemato–poietic stem cell transplantation for advanced primary liver cancer
in humans. Transplantation 75:1061-1066, 2003.
Ringdén O, Uzunel M, Sundberg B, Lonnies L, Nava S, Gustafsson J, Henningsohn L, Le Blanc K. Tissue repair using allogeneic mesenchymal stem cells for
hemorrhagic cystitis, pneumomediastinum and perforated colon. Leukemia
21:2271-2276, 2007.
19
Nervcellens
lagning
– en utmaning
– Den nära målsättningen är att börja behandla ryggmärgspatienter snarast möjligt så vi kan förbättra deras
liv. Samtidigt är förstås visionen att helt kunna bota
ryggmärgsskador, även om det målet ligger längre bort,
förklarar Erik Sundström, neurobiolog och docent vid
NVS-institutionen Novum.
20
Erik Sundström och hans team arbetar med forskning kring
stamceller från hjärna och ryggmärg. Han gled in på området
för 4-5 år sedan efter att under nära 15 års tid ha koncentrerat
sig på ryggmärgsskador. Steget var kort då ryggmärgsskador ger
irreparabla skador trots dagens medicinska resurser. Stamceller
öppnade chansen att möjligen skapa de verktyg som saknas för
en framtida behandling.
– För dem som skadat ryggmärgen och blivit förlamade kan
även en liten förbättring påverka hela personens livssituation,
till exempel att man kan styra sin rullstol själv, kontrollera
blåsan etc, säger Erik Sundström.
Det här är saker som kan förändra personens hela uppfattning om sin belägenhet. Erik Sundström påpekar också
att smärta dessutom är ett område som är vanligt men inte
uppmärksammat, där kan små förändringar ge väldigt stora
effekter.
– Vi ser en stor fördel med att använda centrala nervsystemets
stamceller eftersom dessa inte kan bli något annat än nervceller och gliaceller, en typ av stödjeceller. Dessutom har ingen
sett att dessa stamceller bildar tumörer. Ursprungsmaterialet
kommer från aborterade foster. Vi tar tillvara celler som öppnar
möjligheter som annars skulle förloras. Nu är vi flera forskarlag
som har olika specialiteter inom stamcellsforskning, och vi kan
därmed tillvarata stamceller från olika organ.
Organisk tillväxt som matematisk formel
Celler styrs av gener. En gen motsvarar en kodsnutt som får
cellen att producera ett visst protein.
I den här stora framväxten under fosterstadiet av det som
ska bli en människa är det många samspelande utvecklingsfaser
där vissa celler når en viss utvecklingsnivå, som utlöser subrutiner för produktion av vissa substanser som i sin tur skapar
nya ingredienser etc. Ett utvecklingsschema som påminner
om en matematisk övergripande formel som har massor med
subrutiner som måste aktiveras vid bestämda ögonblick så att
nya kodsnuttar skapas som sedan alstrar byggstenar som till slut
formar en hel organism. Embryonala stamceller utvecklas med
recept som forskarna ännu inte genomskådat. Alla celler delar
egenskapen att de förnyas. Men med enstaka undantag gäller
det inte för hjärnan och ryggmärgens nervceller.
Engångsceller
Nervcellen är speciell, den förnyas inte. En människa får nöja
sig med den uppsättning som produceras efter det att de embryonala cellerna hittat sina destinationsorter. En nervcell som
går sönder, måste reparera sig själv. Är den för svårt skadad dör
den. Det kan vara värt att påminnas om att nervcellen består av
en cellkropp med en nervtråd (utskott) som kan vara 1 m lång.
Går denna av bryts kontakten för gott.
Vid en ryggmärgsskada startar en rad processer som är skadliga för nervceller och som bryter ned dessa på ett par dagar.
– Vi stoppar därför in stamceller i det skadade området
för att dessa ska hjälpa till att skapa en strukturell brygga för
nervtrådarna att växa över den fientliga miljön som uppstår vid
en ryggmärksskada.
En stor del av forskningen inom ryggmärgsskador syftar till
att försöka ta reda på vilken celltyp – eller blandning – som är
central för att gynna återväxt och överbrygga en skada.
Tre celltyper
De stamceller Erik Sundström och hans team tittar på finns i
olika delar av det centrala nervsystemet, och man undersöker
bland annat om det är skillnad mellan dem beroende på var
de finns. Teamet undersöker också om och hur man kan styra
dem, ifall de kan fås att bilda vilken typ av ryggmärgscell som
helst.
– Svaret just nu är nej, säger Erik Sundström. Vi får framförallt tre typer av nervceller av de 10 olika typer som finns. Vi
undersöker också varför vi får just dessa tre och inte de andra.
Det kan vara någonting i programmeringen som gått så långt
att cellerna inte kan bli vad som helst. Har det att göra med hur
vi odlar dem? Eller hur omogna cellerna är när vi börjar odla
dem? Andra sätt att odla stamcellerna ger kanske upphov till
andra celltyper? Många intressanta frågor väntar på svar, som
du märker.
Hjälp med regulatorisk kompetens
Erik Sundström ingår i gruppen Center for Regenerative Medicine (CRM) och för honom är denna en viktig plattform att
utbyta åsikter, idéer, ge och få tips och råd samt inte minst stöd
och uppmuntran i det många gånger svåra arbetet. Men lika
mycket som inspiration handlar det om att stoppa läckage av
detsamma. En stor del av tiden när man beslutat att ta sin forskning till ett kliniskt sammanhang, består i att man ska ägna sig
åt det som kallas tillsynsförfarande. Detta består av kontroller
och tester i olika nivåer bland annat som en förberedelse för
produktion av celler och gener till läkemedelsförsök.
Här ryms nära nog oändlig efterfrågan av administrativ och
regulatorisk kompetens. Rätt strukturerad är detta formalia
att följa om man handleds genom processen och inte behöver
efterforska alla nödvändig inslag, vilket är både tidsödande och
många gånger kräver mer av kompetens i administration än
forskning.
– Jag tror att detta är ett skäl till att forskare inte oftare sätter
ned foten för att prova forskningsresultat i kliniska sammanhang. Efter ett beslut att inleda kliniska studier, måste mycket
arbete t ex ägnas åt administrativa frågor som inte direkt har
med forskning att göra, och inte alltid är så stimulerande. Mindre resurser finns då tillgängliga för den experimentella forskningen som därför kan bli lidande. Den kunskap och erfarenhet
som samlas inom ett nätverk som CRM kan underlätta denna
process betydligt, och stimulera till fler kliniska tillämpningar
av forskningen.
Siktar mot optimala celler
I det korta perspektivet är nu ambitionen att massproducera
celler som kan ge en positiv förändring för patienter med
ryggmärgsskador. Erik Sundström och hans forskningsteam har
precis gått in i fasen där man inom några få år räknar med att
kunna ägna sig åt kliniska försök.
– Vi har redan flera hundra miljoner celler i frystankar som
vi vill sätta i arbete för att hjälpa patienterna. Men till det krävs
alltså godkännande av Läkemedelsverket. Parallellt med de
kliniska testerna vill vi ju förstås fortsätta att utveckla de forskningsresultat vi redan har att utgå ifrån. Det långsiktiga målet är
ju en behandling som läker helt.
Text: Mats Lundgren
21
Huvudansvarig
Erik Sundström, docent
Medarbetare
Helena Aineskog
Per-Henrik Andersson
Nuria Arranz-Guerrero
Lena Holmberg
Lili Mo-Boquist
Jenny Odeberg
Eva-Britt Samuelsson
Åke Seiger
Elisabet Åkesson
Referenser
Piao JH, Odeberg J, Samuelsson EB, Kjaeldgaard A, Falci S, Seiger A,
Sundström E, Akesson E. Cellular composition of long-term human
spinal cord- and forebrain-derived neurosphere cultures. J Neurosci
Res. 84:471-82, 2006.
Åkesson E, Piao JH, Samuelsson EB, Holmberg L, Kjaeldgaard A, Falci
S, Sundström E, Seiger A. Long-term culture and neuronal survival
after intraspinal transplantation of human spinal cord-derived
neurospheres. Physiol Behav. 92:60-6, 2007.
Emgård M, Holmberg L, Samuelsson EB, Bahr BA, Falci S, Seiger Å,
Sundström E. Human neural progenitor cells continue to proliferate
and exhibit low cell death after transplantation to the injured rat
spinal cord. Brain Res. (in press) 2008.
Åkesson E, Wolmer-Solberg N, Cederarv M, Falci S, Odeberg
J. Human neural stem cell and astrocytes, but not neurons, suppress
an allogenic lymphocyte response. Stem Cell Res. (in press) 2008. 22
Stamceller
ska hjälpa mot
tandlossning
Kan cellterapi och ”tissue engineering” bli ett nytt alternativ att behandla patienter med tandlossning?
Ja, det hoppas i alla fall forskarna vid Centrum för Oral Biologi, COB, i Huddinge. Ett av målen är just
att skapa nytt ben med hjälp av stamceller
Tandlossning, parodontit, är egentligen flera olika sjukdomar.
De omfattar hela spannet från ganska banala tandköttsinflammationer till mer allvarlig tandlossning. Däremellan finns ett
antal varianter. Det börjar alltid med en inflammation i tandköttet vid en eller några tänder. Då inflammationen sprider sig
i vävnaderna runt tandens fäste bildas en allt djupare ficka, där
bakterier tränger ner. Rothinna, rotcement och käkben förstörs
under inflammationsprocessen och tanden lossnar.
Det forskarna hoppas på är att kunna återskapa det ben i
käken som bryts ner i samband med tandlossningen. Också
rothinnan, vars uppgift är att hålla tanden på plats, måste
repareras.
– Målet är att med hjälp av stamceller återskapa förlorad
vävnad, göra både nytt ben och nytt fäste för tänder, som håller
på att lossna, säger Mikael Wendel, föreståndare för Centrum
för Oral Biologi, COB.
Från stamcell till bencell
COB är en centrumbildning som drivs gemensamt av Stockholms läns landsting och Karolinska Institutet. Det ligger i
Novum forskningspark i anslutning till Karolinska Universitetssjukhuset, Huddinge och Södertörns högskola. Mikael Wendel
leder en forskargrupp, som studerar den normala gången då
stamceller mognar ut till färdiga benceller, så kallade osteoblaster, och alla utvecklingsstegen däremellan. Det är en komplicerad kedja av händelser, där det bland annat gäller att identifiera
alla de proteiner som deltar i processen, ta reda på hur de
signalerar och när. Flera av dessa proteiner har renats fram och
karakteriserats, men kartläggningen fortsätter.
Senare tids nya kunskaper om stamceller och deras potential,
liksom nya tekniker att odla dessa celler i laboratoriet, har väckt
förhoppningar bland odontologer om att kunna utnyttja dessa
celler i en rad sammanhang. Inte bara i samband med tandlossning utan också inför behandling med tandimplantat för
att skapa bättre fäste, för att reparera skador efter olyckor, efter
kirurgiska ingrepp av tumörer och kanske vid missbildningar i
gommen.
Olika slags celler
Stamceller finns av olika slag och Mikael Wendel och hans
forskargrupp använder sig av flera.
– Vi odlar både humana embryonala stamceller och så kallade mesenkymala stamceller. De senare finns i benmärgen hos
vuxna och de kan bilda inte bara ben, utan också brosk och
muskler, berättar Mikael Wendel.
Embryonala stamceller kan ge upphov till alla olika slags
celler hos den fullt utvecklade individen, muskelceller, nervceller, leverceller etcetera. Hos vuxna finns stamceller i olika organ,
där de har en viktig funktion genom att bilda ny vävnad i det
organet.
Senare års forskning har visat att vuxna stamceller har en
större utvecklingspotential än man först trodde. Under vissa
betingelser kan de bilda vävnad av helt annat slag än den de
ursprungligen kom ifrån. Mesenkymala stamceller som Mikael
Wendel använder i sin forskning är exempel på det. En fördel
med vuxna stamceller är att risken för avstötning minskar då
cellerna kommer från patienten själv.
Även om det finns mycket som skiljer embryonala och
vuxna stamceller åt är mycket gemensamt när det gäller vilka
faktorer som bestämmer om cellen ska dela sig eller vila, om
den ska ge upphov till en ny stamcell eller specialisera sig eller
kanske mogna ut till en helt annan typ av specialiserad cell.
Kommit längst
Forskargruppen kör flera parallella spår. Det handlar både om
att skapa nytt ben med hjälp av embryonala stamceller och
mesenkymala stamceller från vuxna. Men också genom att använda stamceller från fettvävnad och slutligen att via genterapi
stimulera till bildning av nytt ben. Mycket arbete har lagts ner
på att med olika experimentella modeller träna på att isolera
stamcellerna och att odla dem.
– Vi har kommit längst med de mesenkymala stamcellerna.
Vi odlar dem i ett särskilt medium som gynnar bildandet av
benceller. Vi kan också tillföra olika tillväxtfaktorer, bland
annat BMP-proteiner (bone morphogenetic proteins). Dessa
signalerar om att det är dags för cellerna att börja bilda nytt
ben. I cellodlingsskålen har vi också placerat en tredimensionell
matris, ett slags byggnadsställning, som påminner om strukturen inne i ben.
Vi har lagt ner mycket arbete på att skapa en mikromiljö,
som cellerna känner igen och trivs i, berättar Mikael Wendel.
Matrisen med benproducerande celler kan sedan transplanteras
till det skadade stället på patienten.
Ett alternativ är att använda en så kallad hydrogel. Gelen
fungerar som ett slags matris – är en bärare av cellbindande
faktorer och celler. I gelblandningen finns både mesenkymala
stamceller och sådana som börjat differentiera för att mogna
till osteoblaster. Gelen appliceras på skadan och stimulerar på
platsen cellerna till att bilda nytt ben.
Mikael Wendel och hans forskargrupp hoppas och tror att
stamceller på sikt kan bli ett realistiskt alternativ vid behandling
av olika skador i käken, frakturer, missbildningar och inte minst
vid tandlossning, ett tillstånd som drabbar omkring femton
procent av den vuxna befolkningen i Sverige.
Text: Ann-Marie Dock
23
Huvudansvarig
Mikael Wendel, docent
Medarbetare
Rachael Sugars
Ion Tcacencu
Gregory Tour
Marie-Louise Olsson
Referenser
Kärner E, Unger C, Cerny R, Ahrlund-Richter L, Ganss B, Dilber MS,
Wendel M Differentiation of human embryonic stem cells into osteogenic
or hematopoietic lineages: A dose-dependent effect of osterix overexpression.J Cell Physiol. 2009 Feb;218(2):323-33.
Kärner E, Bäckesjö CM, Cedervall J, Sugars RV, Ahrlund-Richter L,
Wendel M. Dynamics of gene expression during bone matrix formation
in osteogenic cultures derived from human embryonic stem cells in vitro.
Biochim Biophys Acta. 2008 Oct 25.
Rehn AP, Cerny R, Sugars RV, Kaukua N, Wendel M. Osteoadherin is upregulated by mature osteoblasts and enhances their in vitro differentiation
and mineralization. Calcif Tissue Int. 2008 Jun;82(6):454-64.
Tcacencu I, Wendel M. Collagen-hydroxyapatite composite enhances
regeneration of calvaria bone defects in young rats but postpones the
regeneration of calvaria bone in aged rats. J Mater Sci Mater Med. 2008
May;19(5):2015-21.
DBRM – ett strategiskt
forskningscenter inom
stamcellsbiologi och
regenerativ medicin
24
Stamcellsforskning och regenerativ medicin är unga forskningsområden. Båda genomgår en
snabb utveckling globalt sett. Stamceller är omogna celler som kan utvecklas till specialiserade
mogna celltyper av olika slag, t ex nervceller, insulinproducerade betaceller eller muskelceller.
Regenerativ medicin syftar till att reparera skadad vävnad genom transplantation av celler eller
genom att stimulera utveckling och tillväxt av patientens egna stamceller.
Även om utvecklingen fortfarande är i sin linda så finns stort
hopp om att utvecklingen inom området skall ge möjlighet till
nya behandlingar för sjukdomar som tidigare var obotliga och
inom områden med stora behov. Det är uppenbart att utvecklingen inom regenerativ medicin och stamcellsforskning är
starkt beroende av utvecklandet av nya koncept och teknologier.
Nedan beskrivs hur detta kan utvecklas inom ett forskningscentrum som fokuserar på dessa frågor.
DBRM (Developmental Biology for Renegerative Medicine,
www.dbrm.se) är ett strategiskt forskningscentrum vid Karolinska Institutet i Stockholm. Det finansieras av Vetenskapsrådet
under 2006-2016 vilket möjliggör långsiktiga satsningar och
uppbyggandet av nödvändig infrastruktur. Den totala budgeten
är ca 100 M SEK över en tioårsperiod. Förutom detta attraherar
medverkande forskargrupper finansiering från andra källor.
DBRM samverkar även med CEDB (www.cedb.se) som är ett
centrum finansierat av Stiftelsen för strategisk forskning under
2003-2008 och som består av samma forskargrupper.
DBRM består av 13 ledande forskargrupper inom sina
respektive områden. Totalt omfattas ca 100 forskare. DBRM är
konstruerat för att sammanföra ledande svensk expertis inom
stamcellsforskning och utvecklingsbiologi till ett konsortium.
Målet är samarbete för att kunna generera en experimentell
verktygslåda för basal forskning. Detta medför att centret kan ta
sig an komplexa frågeställningar som övergår den enskilde forskargruppen, både avseende skalbarhet och teknisk komplexitet.
Forskning vid DBRM
DBRM kommer att kunna avslöja den molekylära basen för
utveckling av stamceller mot specifika celltyper. Informationen
kommer att ligga till grund för att generera nya paradigm inom
celltransplantation och regenerativ medicin.
Flera stora genombrott har uppnåtts av forskare inom
DBRM. En ny metod för att åldersbestämma celler baserat på
Kol-14 teknologi har utvecklats. Kol-14 har tidigare använts
för åldersbestämning inom arkeologi och paleontologi. Omställningen av Kol-14 genom nukleära tester under slutet av
1950- och början av 1960-talet har möjliggjort att teknologin
nu även kan användas för att åldersbestämma kroppsceller hos
individer födda efter denna tidpunkt. Tekniken används också
inom rättsmedicin för att åldersbestämma döda (1) och för att
bestämma omsättningen av fettceller i kroppen (2). En annan
viktig forskningslinje är att söka vägar att styra utvecklingen av
de mest omogna cellerna, de embryonala stamcellerna, så att
dopaminproducerande nervceller kan bildas. Målet är framtida
transplantationer vid Parkinson ́s sjukdom, en neurodegenerativ sjukdom där de dopaminproducerande cellerna i kroppen
gått förlorade (3,4). Att kunna ta fram specifika celler på ett
reproducerbart sätt är viktigt inte bara för transplantationsändamål utan också för att ge läkemedelsindustrin möjligheter
till systematiska tester för att utveckla förbättrade läkemedel i
kampen mot sjukdom.
DBRM med sitt långsiktiga finansieringsperspektiv har varit
mycket betydelsefullt för att säkra den intellektuella kritiska
massan och för att ge förutsättningar för en basal verktygslåda
som forskarna kan använda för att snabbt kunna besvara nya
forskningsfrågor. Båda dessa aspekter är viktiga för att kunna
rekrytera och behålla ledande forskare inom Sverige. Ur ett
nationellt perspektiv har även forskare vid DBRM varit aktiva i
policyskapande samt upprättande och tillämpning av regelverk
samt ny lagstiftning inom stamcellsforskning. DBRM har även
haft en betydelsefull roll för att främja och vidmakthålla internationella kontakter. DBRM strävar efter att integrera preklinisk och klinisk forskning även om denna process kan ta tid på
grund av de skiljda kulturerna inom båda fälten. Ett translationellt forskningscentrum skulle underlätta denna process. Den
bakomliggande framgångsfaktorn i detta scenario utgörs av
den tekniska utvecklingen och den experimentella verktygslådan som ger ständiga förbättringsmöjligheter inom preklinisk
vetenskap avseende tidigare svårlösta medicinska problem.
Kliniska forskare kan här ge vägledning avseende vilka problem
som är mogna för nya experimentella ansatser.
Sammanfattningsvis kan DBRM verka som en viktig aktör
inom stamcellsbiologi och regenerativ medicin på den europeiska nivån. DBRM kan liknas vid att konstruera en Formel-1 bil
- dock behövs bränsle för att köra fordonet.
Översättning: Li Felländer-Tsai
Huvudansvarig
Urban Lendahl, professor
Medarbetare
Susanne Bergstedt
Debashis Das
Shaobo Jin
Heather Main
Anders Mutvei
Referenser
1. Spalding KL, Buchholz BA, Bergman LE, Druid H, Frisen J: Forensics:
age written in teeth by nuclear tests. Nature 2005, 437:333-334.
2. Spalding KL, Arner E, Westermark PO, Bernard S, Buchholz BA, Bergmann O, Blomqvist L, Hoffstedt J, Naslund E, Britton T, et al.: Dynamics
of fat cell turnover in humans. Nature 2008, 453:783-787.
3. Andersson E, Tryggvason U, Deng Q, Friling S, Alekseenko Z,
Robert B, Perlmann T, Ericson J: Identification of intrinsic determinants
of midbrain dopamine neurons. Cell 2006, 124:393-405.
4. Parish CL, Castelo-Branco G, Rawal N, Tonnesen J, Sorensen AT, Salto
C, Kokaia M, Lindvall O, Arenas E: Wnt5a-treated midbrain neural stem
cells improve dopamine cell replacement therapy in parkinsonian mice.
J Clin Invest 2008, 118:149-160.
25
3
1
2
4
Vid framställning av celler för patientbehandling krävs certifierade laboratorier. Odling och processning av celler sker i renrumsmiljö och utförs av personal med specialkompetens. Vid Karolinska Universitetssjukhuset i Huddinge finns en sådan anläggning som invigdes våren 2008. Endast ett fåtal liknande anläggningar finns i övriga Europa.
Bilder: 1) tillverkning av cellbank, 2) storskalig cellodling i rullflasksinkubator, 3) fyllning av kapslar med celler för behandling av Alzheimers sjukdom, 4) odling i bioreaktor.
Gen- och
cellterapicentrum
26
Vecura
År 1996 invigdes Gen- och cellterapicentrum (GCTC) vid dåvarande
Huddinge sjukhus. Idag ingår GCTC/Vecura som en del av hela Karolinska
Universitetssjukhuset och är dessutom hela Karolinska Institutets
tillverkningsenhet för denna typ av läkemedel.
År 1996 invigdes Gen- och cellterapicentrum (GCTC) vid dåvarande Huddinge sjukhus. Idag ingår GCTC/Vecura som en del av hela
Karolinska Universitetssjukhuset och är dessutom hela Karolinska
Institutets tillverkningsenhet för denna typ av läkemedel. Från
början var laboratoriet enbart tänkt att tillverka läkemedel baserade
på arvsmassa, men verksamheten har breddats, och år 2008 invigdes
den nya delen som också möjliggör framställning av celler för
behandling av människa. Laboratoriet har byggts med den mest
moderna tekniken och uppfyller Läkemedelsverkets alla bestämmelser för framställning av läkemedel. Den här typen av laboratorier
finns bara på enstaka platser i Europa.
Gen- och cellterapi är fortfarande rent experimentella metoder,
om man bortser från vanliga blodtransfusioner. Det innebär att
framställning av denna typ av läkemedel kräver både stor kunskap
om hur man behandlar patienter och hur man med avancerad teknik kan odla celler och förändra deras egenskaper genom att tillföra
ny arvsmassa.
Text: Mats Lundgren
Referenser
Pavlenko M, Roos AK, Lundqvist A, Palmborg A, Miller AM,
Ozenci V, Bergman B, Egevad L, Hellström M, Kiessling R,
Masucci G, Wersäll P, Nilsson S, Pisa P: A phase I trial of
DNA vaccination with a plasmid expressing prostate-specific antigen in patients with hormone-refractory
prostate cancer. Br J Cancer 2004 91:688-94.
Kastrup J, Jørgensen E, Rück A, Tägil K, Glogar D, Gyöngyösi
M, Ruzyllo W, Bøtker HE, Dudek D, Drvota V, Hesse B,
Thuesen L, Blomberg P, Sylvén C: Direct intramyocardial
injection of the VEGF-A165 gene in severe chronic
ischemic heart disease – a double-blind placebo-controlled study. The Euroinject One Trial. J Am Coll Cardiol 2005
45:982-8.
Huvudansvarig
Pontus Blomberg, PhD
Unger C, Skottman H, Blomberg P, Dilber S, Hovatta O:
Good manufacturing practice and clinical-grade human
embryonic stem cell lines. Hum Mol Genet 2008 17
(R1):R48-53.
Medarbetare
Kristina Wikström
Jenny Enger
Malin Svensson
Charlotte Hållstrand
Inger Hulting
Sofie Geiryd
Helene Svennersjö
Sandström E, Nilsson C, Hejdeman B, Bråve A, Bratt G,
Robb M, Cox J, Vancott T, Marovich M, Stout R, Aboud S,
Bakari M, Pallangyo K, Ljungberg K, Moss B, Earl P, Michael
N, Birx D, Mhalu F, Wahren B, Biberfeld G; HIV Immunogenicity Study 01/02 Team. Broad immunogenicity of a
multigene, multiclade HIV-1 DNA vaccine boosted with
heterologous HIV-1 recombinant modified vaccinia virus
Ankara. J Infect Dis 2008 198:1482-90.
A
A. Lokal tillförsel av NGF. Med stereotaktisk
neuro-kirurgi implanteras de inkapslade NGFproducerande cellerna i basala framhjärnan
där de skall verka i 12 månader.
B. Humana neurosfärer som transplanterats
till en råtta med en mindre skada centralt i
ryggmärgen. Cellkärnor i humana celler är
rödmärkta och resten av cellerna är märkta
med en grönfluorescerande antikropp mot
ett protein i det endoplasmatiska retiklet.
C. Humana neurala stamceller odlade som
s k neurosfärer.
B
D. Konfokalbild av en human embryonal
stamcellskoloni (cellinje HS293) som växer på
humana fibroblaster (40 x originalförstoring).
E. Konfokalbild av en human embryonal
stamcellskoloni (cellinje HS 401) på matrigel
(40 x originalförstoring).
D
C
E
Karolinska Institutet
Karolinska Universitetssjukhuset, Huddinge
141 86 Stockholm