En ny studie på embryonale stamceller har avdekket at de har en hittil uant evne til å påvirke defekte celler i kroppen og gjenopprette normal funksjon.

Troen på stamcellenes helende evner er basert på kunnskapen om at de kan bli til en hvilken som helst celle i kroppen. Mange stamcelleforskere håper derfor å kunne behandle sykdommer ved å bruke disse cellene til å erstatte andre som har blitt skadet.

I teorien kan stamcellene være opphav til nytt vev, som kan transplanteres til for eksempel for hjertepasienter eller alzheimerpasienter.

Mulig ny tilnærming

Den nye studien viser at en annen tilnærming også kan være mulig.

Ved å studere musefoster som var genetisk predisponert til å utvikle en dødelig hjertefeil, fant forskerne ut at embryonale stamceller hentet fra friske musefoster sendte ut stoffer som fikk de defekte cellene til å fungere normalt.

Dette kom i tillegg til at de produserte friske datterceller i det defekte hjertet.

Stoffene virket til og med på avstand - når stamcellene ikke ble satt direkte inn i embryoet, men inn i buken på den gravide musa.

Overlevde

I begge forsøkene overlevde mange av musene som ellers ville dødd av hjertefeilen før fødselen. I det første tilfellet, hvor stamcellene ble satt direkte inn i embryoet, ble rundt halvparten av musene født tilnærmet normale.

I det andre forsøket, hvor stamcellene ble satt inn i morens buk, overlevde noen av musene to dager etter fødselen, og hjertefeilen deres var dramatisk redusert.

Stamcellene må altså ha sendt stoffene ut i blodstrømmen, slik at de har funnet veien gjennom morkaka.

Intrikat kjemisk koreografi

Sammensatte strukturer som hjertet eller blodårene blir til ved hjelp av en intrikat kjemisk koreografi som forteller de voksende cellene hva de skal bli og når de skal bli det.

Forskergruppen bak den nye studien har jobbet med en gruppe proteiner kalt Id, som hjelper til med å kontrollere utviklingen ved å skru gener av og på. For å finne ut mer om hvordan disse proteinene påvirker utviklingen av hjertet og blodårene, bruker de mus som har fått deaktivert genene for Id-proteinene.

Mus som mangler flere Id-proteiner dør før fødselen fordi hjerteveggen er for tynn. I det første forsøket sprøytet forskerne 15 embryonale stamceller inn i de tidlige museembryoene.

- Et sjokk

- Det var et sjokk for oss at de ble født, sier Robert Benezra fra Memorial Sloan-Ketting Cancer Center til Scientific American.

Datterceller fra de innsatte stamcellene utgjorde kun én av fem celler i de reddede hjertene, så det var klart at de nye cellene hadde gjort mer enn å erstatte de genetisk defekte cellene.

Når de defekte cellene ble utsatt for stoffene som de embryonale stamcellene hadde utløst, begynte de å produsere andre proteiner, og utviklet seg skikkelig.

Utnytte signalmolekyler

Forskerne tror at det å utnytte signalmolekyler som embryonale stamceller sender ut, heller enn å bruke selve cellene, en gang i fremtiden kan danne grunnlag for nye behandlingsformer.

Molekylene kan brukes direkte, eller stamcellene kan brukes til å levere disse helende kjemikaliene der de trengs.

Forskerne har funnet ut hvilke kjemikalier som sørget for at hjertefeilen ble delvis eller helt reparert hos de genetisk defekte musene.

- Kan gi opphav til kreft

- Studien viser at de ikke nødvendigvis er stamcellene selv, men stoffene de produserer som er viktig. I praktisk bruk i hverdagen er det imidlertid helt umulig å gjøre det på denne måten. Det er farlig å sette stamceller som ikke er differensierte inn i kroppen. Etter hvert vil de gi opphav til kreft, sier professor Steinar Funderud ved Radiumhospitalet.

- På sikt vil det bli farlig å ha disse cellene der. Dette er altså ikke ment å være en mulig terapi, sier han.

- En av ulempene med stamceller er at dersom du skal differensiere dem og gi dem til en pasient, må du være bombesikker på at det ikke følger med noen stamceller som er udifferensierte og vil kunne gi opphav til kreftsvulster, sier Funderud.

Identifisere signalstoffer

- Det ville vært morsomt å se hva som hadde skjedd dersom forskerne hadde satt inn celler som var mer differensierte, for å se om de gjorde den samme jobben. Vil for eksempel en blodstamcelle kunne gi den samme effekten, spør Funderud.

Studien viser imidlertid at de embryonale stamcellene kanskje kan brukes til å identifisere signalstoffer som kan korrigere arvelig hjertefeil i mennesker, men nye behandlingsformer er veldig langt unna.

Andre stamcelleforskere blir nå oppfordret til å sjekke om resultatene de har oppnådd skyldes stamcellene selv, eller om de stammer fra kjemikaliene stamcellene sender ut.

Referanser:

Diego Fraidenraich, Elizabeth Stillwell, Elizabeth Romero, David Wilkes, Katia Manova, Craig T. Basson og Robert Benezra; Rescue of Cardiac Defects in Id Knockout Embryos by Injection of Embryonic Stem Cells; Science, vol 306, utgave nr 5694, 247-252 , 8, oktober 2004; DOI: 10.1126/science.1102612.

Kenneth R. Chien, Alessandra Moretti og Karl-Ludwig Laugwitz; Development: ES Cells to the Rescue; Science, vol 306, utgave nr 5694, 239-240 , 8. oktober 2004; DOI: 10.1126/science.1104769.

Lenker:

Memorial Sloan-Kettering cancer center: Embryonic stem cells correct congenital heart defect in mouse embryos
Nature: Stem cells pump out healing molecules
Scientific American: Stem cells secrete healing chemicals
New Scientist: Stem cells mend at a distance