Informasjon

Stamceller - frontlinjemedisin

Stamcellene er udifferensierte celler og har ikke noen bestemt funksjon. Stamceller deler seg og formerer seg selv, om og om igjen.

Hopp til innhold

Medisinske forskere arbeider intenst for å avdekke hemmelighetene og behandlingsmulighetene som finnes i stamcellene. Disse cellene, til forskjell fra andre celler i kroppen - som hud og muskelceller, gjør mer enn bare å utføre en bestemt funksjon. De har evnen til å lage mange ulike typer celler og vev som finnes i kroppen. Denne enestående egenskapen betyr at disse cellene, dersom man har kontroll over dem, i fremtiden kan brukes til å behandle en lang rekke tilstander - fra skallethet til ryggmargsskader - ved å erstatte skadete eller syke celler.

Etter som forskerne lærer mer om stamcellene, får forskerne også bedre innsikt i hvordan fosteranlegg (embryo) utvikler ulike celletyper, vev og organer for å opprettholde liv. Fra embryonale stamceller har man kunnet dyrke frem nervceller, hjerteceller, insulinproduserende celler, bruskceller, leverceller, beinceller etc. Dessverre finnes embryonale stamceller kun tilgjengelige fra de tidligste cellene (blastocyster) etter befruktningen av et egg. Forskningen foregår derfor først og fremst på stamceller som har kommet lenger i utviklingen og som dermed ikke har "ubegrensede" utviklingsmuligheter.

Forskningen på stamceller er enda i sin begynnelse. Selv om stamceller allerede anvendes på noen få områder, må forskerne overvinne en rekke hinder før de lærer hvordan man best kan bruke disse cellene for å bedre helsen til mennesker.

Hva er stamceller?

Stamceller er kroppens grunnleggende byggestener. Visse egenskaper gjør dem enestående i forhold til andre celler i kroppen. Stamcellene er:

Udifferensierte. Som udifferensierte celler har ikke stamceller noen bestemt funksjon - f.eks. som cellene i armmusklene som hjelper deg med å løfte en pakke, eller blodceller i blodet som frakter oksygen. I stedet er stamceller å betrakte som nøytrale observatører som venter på å bli aktivisert. Selv om de er udifferensierte, kan de forvandles til spesialiserte celler. Tenk deg at du skal foreta reparasjoner i hjemmet ditt, og du har et stoff som du kan forvandle til de ulike materialer du trenger - fra tepper til maling til takplater. Dette enestående stoffet kan brukes til å ordne mange ulike problemer. Stamceller kan på samme måte være verdifulle når det gjelder reparasjoner av ulike deler av kroppen din.

Formerer seg selv. Til forskjell fra andre celler i kroppen, som vanligvis ikke lager kopier av seg selv, kan stamceller dele seg og formere seg om og om igjen. I laboratoriet kan stamceller formere seg over lang tid uten å bli spesialiserte. Forskerne kan få slike ikke-spesialiserte celler til å gro i laboratorieskåler, så skille ut grupper av dem og starte å gro nye celler inntil de har millioner av celler. Dette gjør at forskerne kan produsere massevis av ikke-spesialiserte celler til studier - og muligens for fremtidig bruk i medisinsk behandling.

Ulike typer stamceller

Ikke alle stamceller er skapt likt. Egenskapen som stamcellene har til å utvikle seg til spesialceller, endrer seg ettersom fosteret utvikler seg. Stamceller kan være:

Totipotente. I de tidlige stadiene etter befruktningen, like etter at sædcellen og egget smelter sammen og begynner å dele seg, oppfattes stamcellene som totipotente. Det betyr at disse cellene kan danne enhver type celle, inklusive dem som er nødvendige for at embryo skal utvikle seg til et menneske.

Pluripotente. Flere dager etter befruktningen når embryo begynner å utvikle seg, blir stamcellene pluripotente. Slike celler kan danne en hvilken som helst celle som finnes hos voksne, noe som gjør dem meget anvendelige. Til forskjell fra totipotente stamceller kan de ikke bli til celler som er nødvendige for at et embryo skal kunne utvikle seg til et menneske. Celler med liknende egenskaper finnes også i fostervev.

Multipotente. Etter hvert blir pluripotente stamceller til multipotente stamceller - den typen som finnes hos voksne mennesker. Multipotente stamceller kan ikke lengre utvikle seg til alle eller de fleste celletyper. I stedet kan de utvikle seg til visse celletyper i et bestemt vev, organ eller system. F.eks. beinmarg-stamceller kan utvikle seg til alle typer blodceller som normalt produseres i beinmargen, og til bein, brusk og fettceller. Stamceller i hjernen kan bli til nerveceller og andre typer hjerneceller. Multipotente stamceller eksisterer i visse typer vev og organer i hele kroppen, inklusive i hjernen, blodårene, leveren, musklene og beinmargen. Forskerne tror at multipotente stamceller forblir udelte inntil de aktiviseres for å skape nødvendige nye celler, f.eks. etter en sykdom eller skade. Noen forskere mistenker at stamceller i en del av kroppen kan være i stand til å danne celler som kan brukes i andre deler av kroppen, en egenskap som kalles plastisitet. F.eks. en stamcelle som er i beinmargen og kan lage blodceller, kan også være i stand til å danne hjertemuskelceller eller leverceller.

Stamceller som brukes i behandling

Selv om de ikke kan helbrede alle sykdommer, kan stamceller bidra i behandlingen av visse tilstander. Til tross for at stamcelleforskningen foreløpig er i sin tidlige begynnelse, har leger brukt stamceller til beinmargstransplantasjoner i mer enn 30 år. Beinmarg inneholder bloddannende stamceller. Disse cellene produserer kontinuerlig oksygenbærende røde blodceller, hvite blodceller som hjelper til i kampen mot infeksjoner og blodplater som bidrar til å stanse blødninger. Beinmarg og stamcelletransplantater er nyttige i behandlingen av visse krefttyper, som leukemi og lymfom, og noen ikke-kreft tilstander som aplastisk anemi og noen nedarvede immunforstyrrelser. Forskerne undersøker også om de kan brukes i behandlingen av noen former for brystkreft og eggstokkkreft.

Cellegiftbehandling og strålebehandling som brukes til å behandle disse sykdommene kan ødelegge beinmargen og gjøre kroppen ute av stand til å produsere nye blodceller som du trenger for å frakte oksygen og bekjempe infeksjoner. Stamcelletransplantater, som ikke er en kur mot selve kreftsykdommen, gir deg nye celler som kan gjenskape beinmargen.

De første beinmargstransplantasjonene ga beinmarg fra friske slektninger til en person som hadde en beinmargssykdom. Disse transplantatene, kalt allogene transplantater, innebærer større risiko for komplikasjoner enn transplantater fra personens egen beinmarg (autologe transplantater). De allogene transplantatene vil inneholder lymfocytter som kan angripe kroppens normale vev.

allogen stamcelletransplantasjon
Animasjon av allogen stamcelletransplantasjon

I nyere tid har man ved enkelte sykdommer kunnet transplantere beinmarg fra personens egen beinmarg etter at den er tatt ut av beinet, behandlet og frosset ned. Cellegiftbehandling og strålebehandling ødelegger så kreftcellene eller ødelagt vev i den fjernede margen, og den gjenværende friske margen blir transplantert tilbake til individet. I dag innebærer vanligvis behandlingen å bruke blod - fordi noen stamceller sirkulerer rundt i blodstrømmen - heller enn beinmarg. Dette kalles stamcelletransplantasjon av perifert blod.

autolog stamcelletransplantasjon
Animasjon av autolog stamcelletransplantasjon

Fremtidig bruk av stamceller

Områder for mulig bruk av stamceller kan i fremtiden omfatte helt andre vev enn beinmarg og blodtransplantater. Stamceller kan bidra til å:

Erstatte syke celler

Hvis forskerne kan tøyle stamcellenes evne til å spesialisere seg til enhver celletype, så kan de også bruke dem til å behandle hvilken som helst sykdom eller tilstand. F.eks. Parkinsons sykdom, en tilstand karakterisert ved skjelvinger og tap av muskelkontroll, skyldes tap av visse hjerneceller som produserer det kjemiske stoffet dopamin. Stamceller kan muligens bli brukt til å erstatte slike celler. Faktisk så kan Parkinsons sykdom bli en av de første sykdommene som kan behandles med stamceller, siden forskere allerede har fått embryoniske stamceller til å spesialisere seg og bli til celler som likner de dopaminproduserende cellene.

Stamceller kan også vise seg nyttige i behandlingen av type 1 diabetes. Ved denne sykdommen er celler i bukspyttkjertelen, som produserer hormonet insulin, ødelagte. I fremtiden kan man tenke seg at leger får stamceller til å produsere nye, friske insulinproduserende celler, og sprøyter dem inn i leveren til en person som har diabetes. De kan eliminere behovet for insulinsprøyter, som er behandlingen ved type 1 diabetes.

Friske celler fra stamcelletransplantater kan en dag bidra i kampen mot en rekke andre sykdommer. Det kan være tilstander som Alzheimers sykdom, ryggmargsskader, leverceller, leddgikt og hårtap.

Danne nytt vev

Stamceller kan tenkes å bli sprøytet inn i et sykt organ, f.eks. et sviktende hjerte eller skadet brusk, og kan bidra til å opprettholde funksjonen i organet. Stamcellene kan også tenkes å bli brukt til å laget et helt nytt organ. Dette kan således bli et alternativ for de mennesker som venter på organtransplantater, men der tilgangen på slike organer er liten.

Utvikle nye medisiner

Dersom forskerne kan få stamcellene til å danne spesielle typer celler som finnes i kroppen, kan de teste nye medisiner på disse cellene og finne ut om de er trygge å bruke.

Lære om kreft og fødselsdefekter

Ved å lære mer om hvordan stamceller deler seg og differensieres, kan forskerne få økt innsikt om kreft og fødselsdefekter, tilstander som skyldes feil i celleveksten og differensieringen.

Hindre i stamcelleforskningen

Det vil ta tid å komme så langt at vi kan høste de mulige gevinstene av stamcellene. En lang rekke større utfordringer ligger foran forskerne i deres studier av stamcellene.

Tekniske hinder

Å få kontroll over stamcellene er ikke lett. Både voksne og embryoniske stamceller innebærer utfordringer. Selv om stamceller finnes i voksent vev, er de ikke tilstede i stort nok antall, slik at de kan være vanskelige å finne og trekke ut for vekst. Det kan også være vanskelig å få dem til å vokse i store nok mengder som ikke-spesialiserte celler i laboratoriet - et nødvendig trinn i prosessen hvis de skal kunne fungere som erstatningsceller i behandlingen av sykdommer. Og deres evne til å omskapes til ulike typer celler kan også være begrenset.

Å arbeide med embryonale celler har også sine utfordringer. Selv om de er lettere å få til å vokse som grupper av ikke-spesialiserte celler, trenger forskerne å skaffe seg økt kjennskap til hvordan disse cellene formerer seg i laboratoriet, og hvordan de på en trygg måte kan omdanne dem til spesifikke celletyper.

Det er også usikkert i hvilken grad transplanterte stamceller kan arbeide sammen med vevet til den personen som har fått transplantert dem. Transplanterte celler kan også vokse ukontrollert, slik som ved kreft. Og en persons immunsystem kan forkaste cellene som fremmede, fordi cellene kommer fra embryonalt vev eller fostervev som er forskjellig fra det modne vevet.

Etiske spørsmål

På grunn av de tekniske begrensninger som er forbundet med å bruke voksne stamceller, er embryonale stamceller mere tiltalende å arbeide med for stamcelleforskerne. Men bruken av embryonale stamceller innebærer etiske spørsmål. Embryonale stamceller kommer fra embryoer som er skapt utenfor kvinnens kropp (in vitro), ved at man bruker donerte egg som er befruktet i laboratoriet, og ikke egg som er befruktet inne i en kvinnes kropp. Å samle embryonale stamceller innebærer å ødelegge embryoet. Noen mener denne prosessen representerer en ødeleggelse av et menneskeliv og føler at det er galt. Andre er uenige og mener at et embryo ikke har samme status som et foster. Noen synes det er greitt å bruke embryo til forskning hvis de ikke blir laget spesifikt for forskning, men i stedet foreligger som ubrukte biprodukt av in vitro befruktning for barnløse ektepar.

Andre etiske spørsmål kommer opp dersom man drøfter kloning. Noen forskere har fått tak i embryonale stamceller ved å utføre såkalt terapeutisk kloning. I denne prosessen klarer forskerne å erstatte kjernen i eggcellen med kjernen fra en annen celle i kroppen, som skaper et embryo som man kan høste stamceller med spesielle egenskaper fra, f.eks. et nytt gen.

Juridiske begrensninger

Norsk lov forbyr eller begrenser bruken av embryonale stamceller til forskning.

Det store ukjente

Mye gjenstår å lære om stamceller, også om deres skadeeffekter. Å ta de i bruk i et større omfang i behandlingen av sykdommer og tilstander, ligger enda ganske mange år frem i tiden. Men hvis fremskrittene med blod- og beinmargstransplantatene er en pekepinn, kan stamcelleforskningen en gang i fremtiden kunne hjelpe mange mennesker. Stamcellene kan representere et betydelig fremskritt i sykdomsbehandlingen, og de kan øke vår kunnskap om kroppens grunnleggende prosesser.

Forskningsgjennombrudd?

Ny forskning tyder på at modne, spesialiserte celler - f.eks. en muskelcelle - kan nullstilles og få egenskaper som en stamcelle. Spesialiserte celler er lagt i et syrebad i 30 minutter, og dette gjorde at de la av seg all spesialisering og fremstod som en stamcelle. Om denne nye (2014) forskningen (Stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency) viser seg å holde stikk, åpner det for en rekke muligheter. Et av de største ankepunktene ved stamcelleforskning er etikken knyttet til den, særlig i de tilfeller hvor forskningen foregår på stamceller fra embryo. Om vi kan nullstille våre egne celler, vil det løse mange etiske dilemma. Dette vil også gi lett tilgang til ubegrensede mengder stamceller, og i tillegg fjerner den det økonomiske perspektivet (fram til nå har tilgangen til stamceller vært kostbar). Dette er banebrytende forskning som har muligheten til å aksellerere stamcellenes rolle i terapien noe voldsomt.

Quiz

  • Har du fått med deg det viktigste i dette dokumentet? Da utfordrer vi deg til å ta vår quiz om stamceller!