Stamcellsboomen dröjer

Att forska på stamceller är laddat, och verksamheten var också i politiskt blåsväder i somras. Enkelt uttryckt ställs dagens etiska dilemman mot den potentiella framtida nyttan. Stamceller har betraktats som kroppens jungfrukälla, med en i det närmaste oändlig potential att förnya organ och reparera skadad vävnad.

Men om man ser till vad som faktiskt hänt, har det tagit längre tid och varit mer komplicerat än vad många trodde för några år sedan. Det har visat sig vara knepigt att styra cellerna till att kunna laga trasiga vävnader eller bilda celler som kan transplanteras.

En annan faktor som ställer stamcellsforskningen i dålig dager är de oseriösa företag som vuxit fram runt om i världen (se rutan på sidan 21).

Olika sorters stamceller

Det finns två typer av stamceller: embryonala stamceller i embryon och vuxenstamceller i mogen vävnad.

Embryonala stamceller kan bilda alla olika typer av celler som bygger upp en människa och är därför de celler som forskarna är mest intresserade av att lära sig styra. Den eleganta teorin bakom stamcellsforskningen innebär att det med rätt signaler, i rätt mängd, i rätt tid och ordningsföljd, borde gå att få en sådan cell att utvecklas till precis den celltyp man önskar. Det var år 1998 som amerikanska forskare för första gången i tidskriften Science rapporterade att de lyckats få mänskliga embryonala stamceller att förmera sig på laboratorium. Cellerna kom, då som nu, från befruktade ägg som blivit över när barnlösa par behandlats med provrörsbefruktning.

Vuxenstamceller är lite vidareutvecklade och har förmåga att bygga upp sådan vävnad som de befinner sig i eller besläktad vävnad. Släktskapet mellan vävnaderna avgörs av att det tidiga embryot består av tre lager av celler, så kallade groddblad, där vart och ett bildar en viss familj av celler. Det yttre lagret kallas ektoderm och bildar huden och ger även upphov till hjärna, ryggmärg och nerver. Det innersta lagret kallas endoderm och bildar hjärta, lungor, mag-tarmkanalen och de organ som sköter matsmältningen. Mittenlagret kallas mesoderm och bildar stödjande vävnad som muskler, bindväv, brosk och ben.

Den första typ av vuxenstamcell som hittades var blodstamceller som finns i benmärg, och det skedde redan för 45 år sedan. Sedan dess har man hittat vuxenstamceller i många av kroppens vävnader. Och år 1998 upptäckte man att det till och med sker nybildning av nervceller i den mänskliga hjärnan, om än i begränsad omfattning.

Året därpå utnämnde tidskriften Science framstegen inom stamcellsforskningen till årets viktigaste genombrott. Sedan dess har stamcellssnöbollen rullat på.

Överskattat navelsträngsblod

För några år sedan uppmärksammade medierna att företag försökte locka nyblivna föräldrar att för sina nyfödda barns räkning lagra navelsträngsblod. Försäljningsargumentet var att navelsträngsblod innehåller stamceller som kunde komma väl till pass om barnet i framtiden drabbades av vissa sjukdomar. En sådan försäkran kan vara svår att säga nej till för en nybliven förälder, även om det handlar om kostnader på tusentals kronor.

Affärsidén är dock inte så lysande som det kan verka. De stamceller som går att erhålla från navelsträngsblod härstammar från fostrets lever och kan därför bara användas för att göra blodrelaterade celler.

Statens medicinetiska råd, SMER, undersökte på eget initiativ frågan och kom i juni förra året med sitt yttrande. Där skriver man att det inte är lämpligt att spara navelsträngsblod privat. Däremot bör man bilda statliga banker där blodet kan förvaras och nyttjas av den som behöver.

Går det att odla organ?

En förhoppning har varit att stamceller ska kunna bilda reservdelar i form av ny vävnad och till och med hela organ. I dag transplanterar man organ från både levande och döda donatorer, men organen räcker inte till. Mest praktiskt vore om det gick att odla fram ett friskt organ från patientens egna celler. Under våren 2006 rapporterade en amerikansk forskargrupp ledd av Anthony Atala, föreståndare för Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, i tidskriften Lancet att man lyckats skapa en fungerande urinblåsa.

För att göra detta tog man först en biopsi, alltså ett litet stycke levande vävnad, från patientens sjuka urinblåsa. Cellerna odlades sedan på en ställning av bindväv formad som en urinblåsa. Utanpå den fick muskelceller växa och så kallade urotelceller fick tapetsera blåsans insida. Efter att ha odlats utanför kroppen i sju veckor sattes den nya blåsan in. Den fungerar väl.

På liknande vis arbetar nu Anthony Atala och hans kolleger med att tillverka blodkärl, brosk och bitar av skelettmuskel.

Professor Gunnar Kratz vid Institutionen för biomedicin och kirurgi, Linköpings universitet, har tillsammans med sina medarbetare på liknande vis skapat urinrör för att bota pojkar som föds med missbildningen hypospadi. Den innebär att urinröret inte mynnar vid toppen på penis, utan undertill eller i allvarliga fall i bäckenbotten. Nya urinrör behövs också vid könsbyten.

När organ är alltför skadade kan det dock vara svårt att få fram tillräckligt stor mängd fungerande vuxenstamceller. Förhoppningen är att det i framtiden ska gå att använda embryonala stamceller i stället.

Vad går att göra i dag?

Ett etiskt dilemma inom stamcellsforskningen är att de mest dugande stamcellerna, embryonala stamceller, bara går att få fram från just embryon. Men möjligen finns andra celler med stor potential. Professor Gerd Hasenfuss vid Georg-August-Universität Göttingen i Tyskland rapporterade i tidskriften Nature i våras att hans forskargrupp funnit intressanta stamceller i mustestiklar. Det är inte klart om dessa celler har lika stora möjligheter som embryonala stamceller att med rätt styrning bilda olika celltyper. Men forskarna kunde få spermietillverkande könsceller från testikelvävnad att bilda olika celltyper, som representerar alla tre groddbladen.

Hur ser då stamcellernas möjligheter ut i dag? Redan år 1977 skedde den första stamcellsbehandlingen, även om den inte kallades så. Då visade forskare att det var möjligt att bota patienter med leukemi med hjälp av benmärgstransplantationer. Metoden innebär att man överför benmärg som innehåller blodstamceller från en frisk person. Hos den sjuke kan cellerna sedan bilda ett nytt blodsystem. Teknikens upptäckare, amerikanen E. Donnall Thomas, belönades med Nobelpriset i fysiologi eller medicin år 1990.

Den andra typen av stamcellsbehandling som används i dag är att odla fram ny hud. Framför allt för patienter med svåra brännskador. Det räcker med en frimärksstor oskadad hudbit för att odla fram hud som täcker stora brännskadade områden.

Att laga trasiga hjärtan

I övrigt är det många små men viktiga steg som har tagits. Ett exempel från i våras är att stamceller kan bilda hjärtceller som kan reagera på elektriska impulser. Sådana små transplantat skulle kunna ersätta pacemaker, framför allt hos barn som föds med hjärtproblem.

Att få befintliga stamceller i hjärtat att börja utvecklas efter exempelvis en hjärtinfarkt vore ett bra sätt att reparera skadorna. Men i den största studie som hittills genomförts på patienter var resultaten nedslående. Drygt hundra tyska patienter med hjärtinfarkt fick tillväxtfaktorer eller verkningslösa injektioner, men forskarna såg ingen skillnad mellan grupperna. Resultaten betyder inte att denna typ av terapi aldrig kommer att fungera, men man måste hitta rätt sammansättning av faktorer för att få i gång stamcellerna.

Även ryggmärgsskadade personer har varit intresserade av stamcellsforskningens möjligheter. Men även om det går att få mänskliga nervstamceller att bilda motoriska nervceller, så finns inga vetenskapliga studier på människor.

Professor Geoffrey Raisman vid University College London fann redan för tjugo år sedan att vissa celler i nässlemhinnan hos vuxna kan fås att skapa myelinbildande celler, en variant av vuxenstamceller. Dessa cellers funktion är att under fosterutvecklingen leda luktnervtrådar inåt hjärnan. Sådana celler har i djurförsök kunnat användas för att återskapa myelinhöljen kring skadade nervceller i ryggmärgen hos råttor. Enligt tidskriften Science planeras nu en mindre studie där patienter med en förlamad arm ska få behandling med egna framodlade stamceller.

Rimliga förväntningar

Diabetes är en folksjukdom där vissa former beror på att de så kallade beta-cellerna i bukspottkörteln tillverkar för lite insulin. I dag går det att transplantera hela cellöar som tas från avlidna, men eftersom det behövs celler från ungefär tre personer till varje patient, räcker inte materialet till. Professor Helena Edlund vid Centrum för molekylär medicin, Umeå universitet, arbetar med att försöka styra embryonala celler till att bli beta-celler. Hon tycker att medierna har blåst upp framstegen.

– Det som rapporteras i tid och otid är att forskare har lyckats få olika typer av stamceller att producera insulin, men det är inte särskilt svårt, säger hon.

Hon berättar att det först nu finns ett fungerande sätt att få embryonala stamceller att gå det första viktiga steget och bilda endoderm, det innersta groddbladet. Med hjälp av denna kunskap har hennes grupp kunnat ta nästa stora steg: att få fram tidiga bukspottkörtelceller. Men steget till beta-celler är fortfarande långt. Det beror på att bukspottkörteln består av flera olika celltyper, både sådana som utsöndrar hormoner och sådana som utsöndrar matspjälkande enzymer.

Tarmceller berättar

Ingenstans i kroppen nybildas så många nya celler som i tarmen – uppåt tio miljarder celler varje dag! De kommer från ett fåtal vuxenstamceller i fördjupningar i tarmens slemhinna. Professor Jonas Frisén och hans medarbetare vid Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Karolinska Institutet, har undersökt vilka signaler som dessa stamceller behöver för att bilda lagom många nya celler. Lärdomen är viktig för att förstå hur vuxenstamceller i andra vävnader, exempelvis blodstamceller, hudstamceller och nervstamceller i hjärnan, kan tänkas fungera.

Ibland är det viktigt att kunna hämma alltför ivrig celltillväxt. Tjocktarmscancer uppstår när stamceller i tarmen okontrollerat bildar nya celler, på samma sätt som blodstamceller som löper amok kan ge upphov till leukemi hos barn.

Erytropoetin är ett läkemedel som främst har uppmärksammats i samband med dopning och då under kortformen epo. Ämnet stimulerar tillväxt av röda blodkroppar genom att påverka blodbildande stamceller. Jonas Frisén säger att det vore intressant med ett slags ”neuro-epo” som skulle kunna få nya nervceller att bildas, exempelvis efter en stroke.

– Redan i dag kan vi stimulera möss att få 30 procent fler nervceller, men vi vill ju kunna styra detta så att cellerna nybildas på rätt plats, säger Jonas Frisén.

På väg mot parkinsonbot

Svenska forskare har tagit ett viktigt steg vad gäller framtida botemedel mot parkinson. Sjukdomen beror på att de hjärnceller som ska bilda signalsubstansen dopamin dör.

I dag behandlas patienter med läkemedlet L-dopa, men sådan behandling ger bara tillfällig bot. Under årens lopp har sammanlagt 150 personer i världen fått transplantationer med dopaminbildande celler från aborterade foster. Resultaten har sett lovande ut, men dels är hanteringen etiskt komplicerad, dels finns alltför få celler att tillgå, eftersom det krävs celler från flera foster till en enda transplantation.

Professorerna Johan Ericson och Thomas Perlmann vid Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Karolinska Institutet, lyckades i våras få embryonala stamceller att bilda nervceller som tillverkar dopamin. Eftersom det går att odla fram obegränsade mängder celler från stamceller skulle de nya fynden kunna utgöra en annan och etiskt fullgod väg. Nu pågår försök där de tillsammans med professor Anders Björklund vid Institutionen för experimentell medicinsk vetenskap, Lunds universitet, injicerar dopamintillverkande celler i hjärnan på råttor. Hos nyfödda råttor tycks det fungera bra: cellerna överlever och kan skicka utlöpare till de celler som de ska ha kontakt med. Men hos vuxna råttor med parkinsonliknande tillstånd uppstår problem. Det fåtal embryonala stamceller som inte omvandlats till dopamintillverkande celler börjar växa till och bilda tumörer.

– Detta är ett känt problem inom stamcellsvärlden, och det måste vi lösa innan vi kan bedöma om transplantationerna ger beteendeförbättringar, säger Johan Ericson.

Svårt att bota demens

När det gäller framtida stamcellsbehandling av parkinson och diabetes, handlar det om att kunna tillverka tillräckliga mängder av fungerande celler. Ofta nämns alzheimer i samma andetag som diabetes och parkinson. De flesta forskare som Forskning & Framsteg frågat tvivlar dock på att hjärnor med alzheimer eller andra demenssjukdomar kommer att kunna lagas med hjälp av stamceller. Ett argument är att de nya cellerna måste kopplas ihop med resten av nätverket och att de måste kunna reagera på rätt sätt när de stimuleras. Dessutom är sjukdomen spridd i många delar av hjärnan och därför svår att behandla.

– På liknande vis tror jag att det blir svårt att ordna med reservdelar i form av rörelsenervceller för patienter med ALS. Skälet är att dessa celler ska sträcka sig långt och binda ihop hjärnan med kroppens muskler, säger Thomas Perlmann.

Också att skapa hela fungerande organ tror forskarna kan bli knepigt.

– Jag är skeptisk till att man kommer att kunna bilda hela organ, som hjärta eller lever, utanför kroppen. De är så komplicerade jämfört med urinblåsor och urinrör som man hittills lyckats med. Här är nog personer utanför forskarvärlden mer optimistiska än jag, säger Jonas Frisén.

Steg för steg

Helena Edlund beskriver det som att stamcellsforskningen är drabbad av ”guldgrävarstämning”. Att ett fält hamnar i rampljuset och drar till sig forskningspengar gör att även forskare som inte har rätt förkunskaper söker sig dit för att få en del av kakan.

– Och då blir det fort, fel och fusk. Jag tror att den enda vägen att gå är den långa: att med hjälp av grundforskning ta reda på hur embryonala stamceller under normal fosterutveckling kan bilda en viss celltyp, säger Helena Edlund.

– Vi kommer att komma fram, men det måste få ta tid. Trodde jag inte på idén skulle jag göra något annat, säger hon.

Också Jonas Frisén är hoppfull:

– Även om vi rör oss med små steg framåt är det positivt att vi faktiskt inte heller har drabbats av några drastiska bakslag, säger han.