Bakgrunn: Stamceller for dummies

Stamceller skaper opphisset debatt, og det er lett å gå seg vill i alle begrepene i diskusjonen. Her får du en forklaring på de mest sentrale av dem; fra stamcelle til terapeutisk kloning og cellelinjer.

Published

Kroppen din er bygd opp av milliarder av celler, og tusenvis av dem dør hvert sekund. Hos friske mennesker vil celler som skades eller dør, bli erstattet med nye celler med en gang. Kroppen vår har en imponerende evne til å reparere seg selv.

I mange tilfeller er det stamcellene i kroppen som har hovedansvaret for at det lages nye celler. Noen typer stamceller kan gi opphav til et helt nytt individ, andre kan bare bli til enkelte celletyper, som for eksempel hjerneceller, muskelceller, blodceller eller hudceller.

Kan behandle sykdom

Forskning på stamceller handler om å skaffe kunnskap om hvordan en organisme utvikler seg fra en enkelt celle, og hvordan sunne celler erstatter skadede celler i voksne organismer.

Forskerne jobber også for å lære seg å bruke stamceller slik at de kan produsere hvilken som helst celletype de måtte ønske. Når cellene er produsert, kan de føres inn i pasienten og behandle sykdom.

Et menneske som har hatt hjerneslag kan for eksempel få nye hjerneceller. En pasient med leverskader kan få laget nye leverceller. I teorien kan man gjøre dette med alle kroppens celler.

Regenerativ medisin

Det er knyttet store forhåpninger til at stamcellene i fremtiden skal kunne friskmelde pasienter med sykdommer som Parkinsons, Alzheimers, hjerteslag, hjerneslag, leversykdommer eller diabetes. Dette forskningsområdet kalles gjerne regenerativ medisin.

Cellekulturer av stamceller kan også brukes til å dyrke fram erstatningsvev, for eksempel til transplantasjon av hud, eller til å danne brusk som kan reparere ødelagte ledd.

Dyrke nye kroppsdeler?

"Dyrkning av hudvev til pasienter med brannskader."
"Dyrkning av hudvev til pasienter med brannskader."

I tillegg håper forskerne at stamcellene i framtida vil kunne brukes til å dyrke fram hele organer eller kroppsdeler. Mange har tro på at stamceller kan gi varig behandling uten bivirkninger, i motsetning til mange av dagens medisiner, som har store bivirkninger som reduserer pasientens livskvalitet.

Man håper altså på en helt ny type medisin med effektive behandlingsmetoder for vanlige sykdommer som ikke har noen behandlingsmetode i dag, eller hvor man bare kan tilby begrenset behandling eller lindring av smerter.

Langt igjen å gå

Men forskning på stamceller er fremdeles på et veldig tidlig stadium, og det er mye forskerne ikke vet. For eksempel må man lære seg å styre den såkalte differensieringsprosessen, slik at man kan styre stamcellene til å utvikle seg til den celletypen man ønsker.

Felles for alle stamceller, uansett hvor de kommer fra, er at de kan dele og fornye seg over lange perioder, de er uspesialiserte, og kan være opphav til spesialiserte celletyper.

Følelsesladet diskusjon

Hva som skjer i mellomleddene fra stamcelle til spesialiserte kroppsceller er forskerne litt usikre på, men de vet at en stamcelle deler seg igjen og igjen, slik at man til slutt får en spesialisert celle. Det er denne prosessen man studerer for å finne ut hvordan man kan bruke stamcellene til å gjøre nåværende uhelbredelig syke folk friske.

For å skaffe til veie denne kunnskapen må forskerne undersøke stamcellene i laboratorium. Stamceller kan hentes fra ulike kilder, og det er her problemene oppstår. Flere av disse kildene er er av en slik natur at diskusjonen om stamceller lett blir følelsesladet og sterkt preget av menneskers forskjellige etiske grunnlag.

Befruktede egg

For eksempel kan stamceller hentes fra et befruktet egg. Blant alle de forskjellige kildene til stamceller har de befruktede eggene det største potensialet, fordi disse stamcellene kan bli til alle typer celler i et menneske.

Gjennombruddet for forskning på stamceller fra mennesker skjedde i november 1998. Da rapporterte forskningsgruppen til James Thomson fra Universitetet i Wisconsin i USA at de hadde klart å isolere humane stamceller fra et befruktet egg, og dyrket disse i kultur til stamcellelinjer.

I dyrkingsskåla blir det ikke et foster

"Et embryo."
"Et embryo."

Når et egg befruktes, deler den befruktede eggcellen seg først i to, så i fire, åtte, seksten, og så videre. Normalt vil denne prosessen skje inne i en livmor, og i dette miljøet vil cellene etter hvert spesialisere seg og lage morkaken og alle de ulike cellene i menneskekroppen.

Dersom egget befruktes utenfor livmoren, derimot, som er tilfelle ved kunstig befruktning, er det utenfor dette miljøet, og vil fortsette å dele seg til en klump med flere og flere identiske stamceller - og ikke noe som ligner på et foster.

Cellene spesialiserer seg ikke før forskerne stimulerer dem i en eller annen retning.

Overtallige

Ved prøverørsbefrukting befrukter man flere eggceller fra kvinnen, og ikke alle blir ført tilbake i livmoren. Mange av de befruktede eggene blir dermed overtallige. Disse ødelegges og kastes i søpla. I flere land har forskerne fått lov til å bruke slike overtallige befruktede egg, eller embryo, til forskning.

De såkalte embryonale stamcellene herfra har evnen til å dele seg og bli til helt identiske stamceller. Vanlige celler kan også dele seg, men de blir ikke helt identiske, fordi de mister noen av opphavscellens egenskaper på veien. Stamcellene ser ut til å ha evig liv, og kan derfor fortsette å dele seg uendelig.

Stamcellelinjer

Med noen få overtallige embryoer har forskerne derfor dyrket frem mange stamceller i såkalte stamcellelinjer. En stamcellelinje har sitt opphav fra ett bestemt overtallig befruktet egg. Embryoniske stamceller blir ikke hentet fra eggceller som har blitt befruktet inne i en kvinnekropp.

Offisielt finnes det litt over 60 stamcellelinjer i verden i dag.

Det er vist at denne typen embryonale stamceller kan utvikles til for eksempel blodceller, blodårer, hudceller, nerveceller, hjertemuskelceller og skjelettmuskelceller i laboratoriet. Så langt er det ikke utviklet noen behandlingsmetoder.

Aborterte fostre

Et annet gjennombrudd i stamcelleforskningen ble gjort av John Gearharts forskningsgruppe ved Johns Hopkins Universitetssykehus i Baltimore i USA. Her dreide det seg om stamceller fra fem - ni uker gamle aborterte fostre.

Man kan bare benytte fostre fra provosert abort, fordi fosteret ved spontanaborter ofte har vært dødt lenge før det kommer ut.

Det er noen forskjeller på stamceller fra det tidlige embryoet, og fra aborterte fostre. Blant annet er stamcellene fra tidlig embryo lettere å dyrke i laboratoriet. Stamcelleforskerne bruker derfor stamceller fra fostre sjeldnere enn stamceller fra tidlig embryo.

Overføring av cellekjerner

"Overføring av cellekjerne."
"Overføring av cellekjerne."

En tredje omdiskutert måte å skaffe stamceller på er ved såkalt terapeutisk kloning. Denne metoden går ut på å fjerne cellekjernen fra en befruktet eggcelle, og overføre cellekjernen fra en vanlig (somatisk) celle fra en voksen kropp, for eksempel en hudcelle.

Ved å bruke en elektrisk stimulering eller kjemiske signaler, vil egget begynne å dele seg på samme måten som et befruktet egg. Eggcella omprogrammerer på en måte cellekjernen fra hudcella slik at den ligner en embryonisk cellekjerne.

I embryonsiske stamceller er de aller fleste genene i arvemassen åpne for avlesning, og ut fra slike celler kan det derfor dannes vev til alle organene i kroppen. Tar du derimot en hudcelle fra en voksen kropp, er denne spesialisert, og mange av genene er “slått av”. Genmaterialet i slike adulte celler kan også være skadet.

Arvematerialet åpnes på nytt

Når man overfører cellekjernen fra en slik somatisk celle til en eggcelle, åpner eggcellens cytoplasma (en blanding av kjemiske stoffer) arvematerialet igjen, og cellen vil oppføre seg som en embryonisk stamcelle.

Problemet er at dette ikke bestandig er 100 prosent vellykket, for eksempel fordi cellekjernen og det genetiske materialet fra kroppen kan være skadet.

Det var denne teknikken som ble benyttet da saueklonen Dolly kom til verden i 1996. Senere har også mus, ku, gris og geiter blitt klonet med denne metoden.

Kloning

Dersom eggcella med det innsatte arvematerialet blir brukt som kilde til stamceller i behandlingsøyemed, kalles det terapeutisk kloning. Dersom man tillater at eggcella blir et nytt individ ved at den implanteres i en livmor, kalles det reproduktiv kloning.

Fordelen med denne metoden er at du kan få celler som er helt like dine egne. Dermed unngår man helt problematikken med vevsavstøtning. Man tenker seg at man kan lage celler og vev, eller hele organer med pasientens arvemateriale.

Voksne stamceller

"Stamceller i beinmarg."
"Stamceller i beinmarg."

Lenge trodde forskerne at stamceller i fødte mennesker bare kunne lage én type celler. For eksempel trodde man at stamceller i beinmargen bare kunne lage blodceller, og at stamceller i hjerne bare kunne lage nerveceller.

Nyere forskningsresultater viser at dette er feil, og at de adulte stamcellene har et større potensial. Forskere har for eksempel klart å få nervestamceller fra hjernen til å lage blodceller, og stamceller fra beinmargen til å lage nerve- og hjertemuskelceller. Stamceller fra skjelettmuskel har vært opphav til blodceller.

Lite av dem

Adulte stamceller har blitt identifisert i mange flere organer og vev enn man tidligere trodde var mulig, men et viktig poeng er at de forekommer i veldig små mengder i hver vevstype. Man tenker seg at de hviler i bestemte områder i hvert vev, uten å dele seg, inntil de blir aktivisert av sykdom eller vevsskader.

Stamceller fra fødte mennesker brukes i dag i vanlig medisinsk behandling. Den vanligste behandlingen er overføring av beinmargceller i behandling av blodkreft.

Ikke like fleksible

Det viser seg at folk flest har mye lettere for å svelge bruken av stamceller fra fødte mennesker enn stamceller fra både befruktede egg, fostre og terapeutisk kloning.

Mange sidestiller bruken av de adulte stamcellene med blodoverføring eller transplantasjon av hjerte eller nyre fra en frisk til en syk person.

Problemet med de adulte stamcellene er at de ikke er like fleksible som de embryonale stamcellene. De har en begrenset evne til å lage forskjellige typer celler. Det er også vanskelig å dyrke nok av dem i laboratoriet til behandling.

Navlestrengsblod

En alternativ kilde til stamceller fra fødte mennesker kan være stamceller fra navlestrengsblod. En av fordelene er at disse cellene er unge, og derfor vil dele seg flere ganger og leve lenger. I flere land, for eksempel Sverige og USA, har man opprettet blodbanker med navlestrengsblod.

Disse stamcellene kan brukes til behandling av personene som donerte navlestrengen, eller de kan doneres til en annen pasient som kan bruke dem.

Ulempen er at stamcellene i navlestrengsblodet ikke har det ubegrensede potensialet til å danne forskjellige celletyper (som de embryonale stamcellene har). De har altså et begrenset anvendelsesområde, i tillegg til at celler fra én navlestreng foreløpig ikke er nok til å behandle én pasient. Man trenger tre eller fire navlestrenger.

Etiske nyanser

"Dyrkingsskåler med stamceller."
"Dyrkingsskåler med stamceller."

For å oppsummere: Stamceller kan hentes fra fødte mennesker (inkludert navlestrengen), aborterte fostre, befruktede egg eller terapeutisk kloning. Men når det gjelder den etiske debatten finnes litt flere nyanser.

I Norge ber forskerne for eksempel om å få lov til å importere stamcellelinjer fra utlandet. Dette er stamceller som har sitt opphav i et embryo, men som kan dyrkes til identiske cellekopier i det uendelige. Ved å bruke denne typen celler trenger man altså ikke nye embryo til forskning.

Når det gjelder det å bruke befruktede egg bør man også skille mellom det å bruke overtallige embryo fra kunstig befruktning, og det å produsere befruktede egg kun til forskningsformål eller terapi.

Grunnforskning

Det er fort gjort å styre tankene inn på behandlingsmetoder når det er snakk om medisinsk forskning. For mange forskere er det minst like viktig å lære seg å forstå hvordan naturen er bygd opp, og hvordan saker og ting fungerer.

Noen av spørsmålene er: Hvordan fungerer prosessene fra befruktet egg til ferdig menneske? Hvordan dannes de ulike celletypene? Hvor finner vi alle stamcellene i den fødte menneskekroppen? Hva skjer mellom stamcelle og ferdig spesialisert celle? Hvordan deler cellene seg? Hvordan dør de?

Hva man eventuelt kan bruke resultatene til, er noe som kommer på lang sikt. Dagens forskning på stamceller er såkalt grunnforskning, i motsetning til anvendt forskning, hvor hensikten er å utvikle en metode man kan bruke i medisin eller industri. Men grensene mellom de to typene forskning er flytende.

delta i debatten!

 

Hva mener du om forskning på stamceller? Klikk her for å delta i debatten.
 

 

 
 

Mulig forbud i Norge

I Norge vil Regjeringen nå forby all forskning på befruktede egg - også overtallige egg fra kunstig befruktning og importerte cellelinjer fra utlandet.

Et viktig poeng er at man per i dag ikke kan svare ja eller nei på spørsmålet om forskning på humane embryonale stamceller vil føre til terapeutisk gjennombrudd.

De fleste forskere mener likevel at forskning på humane embryonale stamceller er nødvendig for å løse en del grunnforskningsproblemer. Før disse problemene er løst, vil man ikke kunne vite hvilken stamcelletype som eventuelt vil kunne egne seg i terapeutiske forsøk.

Les mer:

Biotenknologinemnda: Stamceller
European Group on Ethics (EGE): Anbefaling om bruk av stamceller
European Group on Ethics (EGE): Bakgrunn om stamceller
UNESCOs International Bioethics Comittee (IBC): Rapport om embryonale stamceller
National Institutes of Health: Stem cells: A Primer
National Institutes of Health: Stem Cells: Scientific Progress and Future Research Directions