Forskar på klokkene i stamceller

Ei tverrfaglig forskargruppe ved Universitetet i Bergen skal studere klokkegener i stamceller.

Publisert

Forskarane tar ut stamceller frå beinmarg. Hjå desse stamcellene skal dei studere såkalla klokkegener. Det er truleg desse klokkegena som styrer syklusen hjå stamcellene og gjer at dei er meir eller mindre aktive. Forsøka vil gå over eit vidt spekter, frå basalbiologi hjå fisk til den kompliserte biologien hjå eit menneske.

Leitar etter brytaren

Forskarane vil prøve å finne ut korleis “klokkene” verkar - for så å kunne endre dei. For å studere klokkesyklusen i genet tek dei stamcellene ut av kroppen til levande menneske, mus og sebrafisk. Desse blir så overført til ein cellekultur. I cellekulturen blir det gjort forsøk med gena og dei prøver å finne brytaren til klokkegenet for å vere i stand til å slå dei av og på. Dei vil også prøve å forstyrre klokkene og slå ut genet for å sjå kva det kan føre til.

- Produksjonen i stamcellene er strengt regulert i tid og varierer svært mykje i løpet av døgnet. Mesteparten av nye celler blir produsert om dagen, medan det er lite aktivitet om natta. Dersom vi veit kvifor genet i større eller mindre grad er “på” i løpet av eit døgn kan vi finne ut kva det er som regulerer det, seier professor i patologi, Ole Didrik Lærum, som leiar prosjektet.

Ifølge Lærum er alt biologisk liv er styrt av same type tid. Det er det same prinsippet som gjer at ein blomst opnar seg om morgonen som det faktum at mennesket har ein døgnsyklus.

Klokkegener vart identifisert som eigen type gener i 1996. Ein stor del av forskinga på klokkegener har blitt gjort på planter, men klokkegener i stamceller frå beinmargen fungerer ikkje ulikt dei hjå ein blome.

Identifiserer stamceller

Apparatet som vert nytta i stamcelleforskinga ved UiB skil desse cellene frå vanlege celler og er det einaste i sitt slag i Skandinavia. Den kan identifisere 50 000 celler per sekund ved hjelp av såkalla veskestrømscytometri, som er ein type fargeanalyse.

Forskarane ved Gades institutt var dei første som synte at klokkegenet i stamcellene skil seg frå andre celler og er ulikt frå resten av beinmargen.

- Vi har vore interessert i dette i mange år, og følt at vi har forska motstraums. No viser det seg at vi har vore på sporet av noko viktig. Stamcellene ser ut til å ha sitt eige mønster på klokkegena og det tyder at dei har si eiga form for tidsregulering.

Med moderne metodar kan ein på ein heilt annan måte enn før studere kva stamceller gjer. Forskarane trur at desse cellene kan modifiserast og bli til dømes til muskelceller eller hjerneceller. Truleg vil det vere mogleg å reparere slike celler som er skada ved å sprøyte inn vaksne stamceller. Slike forsøk er alt på gong i utlandet.

- Internasjonalt er det ei kjempebølge med forsking på stamceller. Her i Norge er det førebels fortvilande lita satsing på eit så viktig felt, seier Ole Didrik Lærum.

Sebrafisk: Ein god reiskap for å forstå mennesket

Klokkegenprosjektet er den første tverrfaglege satsinga på stamceller ved UiB - og vil kombinere mykje av forskinga som tidlegare har vore gjort på stamceller her.

Professor Anders Fjose, ved Molekylærbiologisk institutt er ein av dei som er sentrale i det nye stamcelleprosjektet. Heilt sidan 1980-talet har han studert genregulering hjå sebrafisk og bananfloge.

- Sebrafisk er eit enkelt virveldyr som er særskilt godt eigna for analyse av fosterutvikling og prosessane som går føre seg i kroppen. Internasjonalt er det blitt forska mykje på genetiske mutasjonar hjå sebrafisk som fører til spesielle misdanningar.

- Mange av desse mutasjonane har øydelagt viktige styringsgen som regulerer utviklinga av andre gener. Vi har til dømes fokusert mykje på gener som bestemmer vekst og utvikling av cellene i hjernen og augeanlegga, seier Fjose.

Dersom genet som styrer augeutviklinga er øydelagt vil fisken ikkje utvikle auge i det heile. Ved fleire større forskingssenter i utlandet blir sebrafiskmodellen brukt innan ulike medisinske forskingsfelt. Mellom anna har dei funne mange mutasjonar som fører til hjartefeil. Vidare har dei nytta sebrafisk innan kreftforsking og studier som går på danning av blod.

Norsk stamcellenettverk

- Dette er ein av grunnane til at sebrafisk kan bidra i den store samanhengen og eg tenker då også på stamceller. Blodforsking på sebrafisk har mykje til felles med forsking på fosterutvikling og blodforsking hjå menneske. Vi vil derfor forske komparativt mellom sebrafisk og menneske, og mus og menneske, seier Anders Fjose.

- Vi vil også samarbeide med Sarssenteret ved Universitetet i Bergen der det er blitt utvikla ein ny teknologi som gjer det mogeleg å observera direkte i levande fiskelarver korleis gener blir skrudd av og på i ulike celler.

- Dette er rein grunnforsking som kan få positive konsekvensar i behandling, mellom anna av leukemi, dersom det blir vellukka, avsluttar Fjose.

Det treårige prosjektet er eit samarbeid mellom Institutt for molekylærbiologi, Gades institutt, Senter for medisinsk for genetikk og molekylærmedisin , og Onkologisk avdeling, Haukeland Universitetssjukehus.

Noregs forskingsråd gjev frå 2004-2007 fem millionar årleg til stamcelleforsking i Noreg. Rikshospitalet, Radiumhospitalet, Universitetet i Oslo, UiB, Haukeland univeristetssjukehus og NTNU er alle med i det nyetablerte nettverket Norwegian Stem Cell Center - og det pågår forsking på stamceller ved alle desse institusjonane.