Kilder og bruk av stamceller

Embryonale stamceller fra menneske. A: celler som ikke er spesialiserte. B: nerveceller.
Opphavsmann: Nissim Benvenisty

Blastocyst som er 5 dager gammel.
Opphavsmann: Ekem

Vitenobjekt. Kloning av celler – stamceller.
Kilde: Naturfagsenteret

Kilder til stamceller

(Bioteknologinemnda)

1. Befruktede egg / blastocyster
2. Fostre
3. Fødte mennesker
4. Navlestrengsblod
5. Teratokarsinom
6. Kjerneoverføring og terapeutisk kloning
7. Omprogrammerte celler fra voksne

Simulering: Induserte pluripotente stamceller som alternativ til embryonale stamceller.
University of Cambridge

Stamcelleforskningen kan begrense dyreforsøk

Nå blir legemidler testet i ulike dyremodeller før de prøves ut på mennesker. Ved å teste legemidlene på stamceller i laboratoriet vil forskerne kunne effektivisere utviklingen av nye legemidler og fjerne de som har alvorlige bivirkninger før de prøves ut på dyr og mennesker.

Befruktede egg og foster

Menneskeembryo på 9 (7) uker.
Opphavsmann: Ed Uthman

Totipotente stamceller:
Overtallige befruktede egg ble tillatt brukt til forskning fra 1. januar 2008. Se bioteknologiloven kap. 3.

Pluripotente stamceller gir store muligheter, men bruken er omdiskutert fordi den beste kilden til disse er blastocyster. En annen kilde er celler i kjønnsorganene til aborterte fostre i femte til niende svangerskapsuke. Selv om det ikke er forbudt, blir ikke aborterte fostre brukt i stamcelleforskning her i landet. Det er flere grunner til dette. Se forklaring i lenke om fostre i høyre marg.

Fødte mennesker

Snitt gjennom hoftekula, rød og gul beinmarg.
Opphavsmann: Stevenfruitsmaak

Multipotente stamceller fra benmargen brukes i dag i behandling av blodkreft. Stamceller høstes fra pasientens beinmarg før strålebehandling og føres tilbake etterpå. Benmarg fra donorer blir også brukt.

Det foregår intens forskning for å finne alternative kilder til stamceller for behandling av sykdom. Nå vet vi at multipotente stamceller fra voksne mennesker har et større potensial for å utvikle seg til flere celletyper enn tidligere antatt. les mer

 

Beinmarg.
Opphavsmann: Rainer Zenz

Forsøk har vist at multipotente nervestamceller fra hjernen kan gi opphav til blodceller, og stamceller fra beinmargen kan brukes til å lage nerve- og hjertemuskelceller. Bruk av multipotente stamceller gir ikke samme etiske dilemma som bruk av pluripotente stamceller fra ufødt liv. skjul

Navlestrengsblod

En alternativ kilde til multipotente stamceller er navlestrengsblod. Dette inneholder en høy konsentrasjon av multipotente stamceller som kommer fra fosteret. Man antar at siden disse cellene er unge, vil de dele seg flere ganger og leve lenger. les mer

 

Morkake med navlestreng.
Opphavsmann: moppet65535

Disse stamcellene kan for eksempel brukes til å behandle barn med blodkreft, på samme måte som vi bruker multipotente stamceller fra benmargen hos voksne. Antall stamceller vi kan isolere fra én navlestreng/morkake er i dag vurdert til å være for lite til å kunne behandle voksne mennesker. Det forskes imidlertid mye på ulike måter å øke antallet stamceller på, slik at også voksne kan behandles.

I flere land har man opprettet banker med navlestrengsblod, blant annet i Sverige og i USA, for å kunne tilby stamceller til barn som ikke får tilgang på stamceller fra benmarg. skjul

Stamceller fra kreftsvulst

Omprogrammering av hudceller

Hud.
Opphavsmann: XenonR,

Omprogrammering av hudceller (eller andre celler fra voksne) til pluripotente stamceller åpner for mange nye muligheter, både fordi man unngår å bruke etisk omstridte kilder, og fordi man har rikelig tilgang på celler. Disse induserte pluripotente stamcellene kan i framtiden forhåpentligvis brukes til å reparere skadet og sykt vev hos ulike pasienter. Man har for eksempel klart å få bukspyttkjertelceller i voksne levende mus til å bli insulinproduserende betalignende celler. Ellers har man behov for stamceller fra pasienter med ulike sykdommer, for testing av medikamenter. Slike celler kan framskaffes ved omprogrammering av hudceller fra pasienter. Induserte pluripotente stamceller produseres nå i stor stil, men det er grunnforskning som foregår, og det er langt igjen til man har utviklet sikre behandlingsmetoder. les mer

 

Omprogrammering av celler. Bion.
Opphavsmann: Bioteknologinemnda

Det gjenstår ennå mye forskning på

• den krevende dyrkingsprosessen
• hvordan stamcellene skal spesialiseres til for eksempel nerveceller
• hvordan man kan kontrollere at de nye cellene oppfører seg riktig, blir stabile hos mottakeren og ikke danner kreftsvulster

I november 2007 var det to forskergrupper som klarte å omprogrammere allerede spesialiserte celler, som hudceller fra voksne, til embryonal stamcellelignende tilstand. Disse kalles induserte pluripotente stamceller. Forskerne fant fram til fire gener som kan sette i gang omprogrammering av celler. For å få disse genene inn i cellene, ble modifiserte retrovirus brukt. Disse virusene kan ikke formere seg inne i cellene, men de kan forstyrre cellens egne gener når de overfører sitt DNA (og de fire ekstra genene), slik at det for eksempel oppstår kreft. 20 prosent av mus som fikk transplantert omprogrammerte hudceller, fikk kreft.

Nye metoder uten bruk av virus er stadig under utvikling. I 2009 ble blant annet transposoner, også kjent som ”hoppende gener”, brukt til å føre de fire genene inn i cellens DNA. Se simuleringen fra University of Cambridge i høyre marg. skjul

Kjerneoverføring og terapeutisk kloning

Kjernen i et ubefruktet egg (n, enkelt kromosomsett) fjernes og erstattes med en kjerne fra en vanlig kroppscelle (2n, dobbelt kromosomsett). Hvis alt går bra, vil egget utvikle seg til en blastocyst som etter en vanlig befruktning. Hvis blastocysten brukes som kilde for stamceller, kalles dette terapeutisk kloning. Se mer om kloning på neste side.

Forsøk med andre arter

Mus.
Opphavsmann: FloNight

Forskerne har isolert pluripotente stamceller fra mange arter og har mest kunnskap om pluripotente celler fra blastocyster hos mus. Deler av kunnskapen om andre arter kan overføres til forskning på mennesker. Når forskerne studerer mus fordi de ønsker å bruke resultatene – for eksempel for å forstå hvorfor mennesker blir syke – sier vi at dyreforsøket er et modellforsøk og at mus er en modellorganisme.

Andre grunner til at dyreforsøk er viktig

• Allment anerkjente etiske retningslinjer tilsier at man ikke kan eksperimentere så mye med mennesker som med dyr.
• Tilgang på befruktede egg er enklere på grunn av store kull. Dyreforskningen går ofte fortere fordi dyrene vokser raskere, har kortere generasjonstid og formerer seg raskere enn mennesker.