Stamcelleforskinga ved Haukeland Universitetssjukehus og Universitetet i Bergen begynte som anvendt forsking der målet var å betre kreftbehandling på kort sikt. No er forskinga kome inn i ein ny fase der fokus er meir retta mot grunnforsking.

Det forskarane ønskjer å finne ut, er korleis ein kan kontrollere cellesyklusen. Meir konkret skal ein nytte stamceller frå beinmargen til å studere klokkegen.

Kva er klokka?

Alle menneske og dyr har ei overordna klokke som styrer kroppens rytmar. Denne hovudklokka sit midt inne i hjernen i eit område som vert kalla hypothalamus, men i alle celler fins det klokkegen.

- Klokkegen er relevante fordi dei ikkje berre ser ut til å vere sentrale i hypothalamus, men også fins i eigne klokker lokalt i veva. Desse klokkegena har ein brytar som det i teorien skal vere mogleg å slå av eller på, fortel overlege Rune Småland.

- Cellene går i sin syklus forbi fleire kontrollpunkt. Håpet er at om ikkje cellene er i orden, skal ein kunne få til programmert celledød på et gitt tidspunkt ved å manipulere klokkegena.

- Cellene har behov for tidskontrollering og derfor er det eigne gen som regulererer tida. Desse er det berre åtte-ti av, sjølv om fleirtalet av gen har med regulering å gjere. Faktisk er det er eit enormt kontrollapparat på DNA-strengen i cella, fortel leiar for klokkegenprosjektet, Ole Didrik Lærum.

Genene kan få beskjed om «kva klokka er» på tre ulike måtar, i følgje Lærum. For det første kan det skje ved at cella svingar. For det andre kan det skje via nerveimpulsar frå hjernen, og for det tredje «rettar» dagslyset klokkene kvar dag gjennom augo som sender nerveimpulsar inn til hjernen. Dette svingar med døgeret og med året. Lyset regulerer om du er våken eller skal sove.

- Lysbiologi er eit parallelt felt til tidsbiologi. Vekslinga i lyset regulerer tida både i cellene og i heile kroppen. Ei celle er dels ein uavhengig fabrikk med eigne klokker og eigen tidsregulering, seier Lærum.

- På grunn av dette systemet klarar cella å regulere tida ned i sekund, time, minutt og år.

Forskarane interesserer seg sterkt for stamceller fordi dei er usedvanleg fruktbare. Avlen av etterkommarar hjå stamceller skjer i form av rytmar som altså delvis er styrt av klokkegen.

- Vi har vore interessert i å sjå på desse stamcellene og korleis dei er regulerte i tilhøve til tida. Vi går inn på gennivå og ser på dei lokale klokkene i stamceller. Vi har studert korleis klokkegen kodar for klokkeprotein som blir laga i cella og som går inn og regulerer tida i andre gen. Vi vil vite også korleis stamcellene lever eit uavhengig liv.

Celler, legg dykk!

Så langt har forskarane kartlagt korleis tidsreguleringa hjå stamcellene svingar med døgeret hos menneske. Sjølve prosessen skjer ved at dei to forskarane ved Gades institutt, David Huang og Oleg Tsinkalovsky ved hjelp av ein lasermetode, såkalla væskestrømscytometri, identifiserer og sorterer 50 000 celler per sekund.

Dermed kan ein plukke ut dei cellene som er interessante og kartlegge aktiviteten i genene. Deretter manipulerer forskargruppa genene ved hjelp av cellegift og ulike medikament. Dei prøver mellom anna å få klokkene til å skifte ved hjelp av visse stoff. Desse stoffa hindrar at det blir laga protein, og dermed blir cellene inaktive.

- Vi vil rett og slett at cellene skal legge seg ned. Vi er interessert i å sjå korleis dette blir regulert og korleis tidsreguleringa blir forstyrra ved kreft. Aktiviteten i stamcellene kan variere sterkt i løpet av døgeret, og denne tilsynelatande spontanvariasjonen må ha ein brytar, seier Ole Didrik Lærum.

Det overordna målet for forskarane er å finne ut meir om tidsreguleringa i stamcellene. Det dei finn vil dei bruke til å undersøke korleis stamcellene kan vernast så dei er mindre sårbare når pasienten får cellegift.

Forsøk over vidt spekter

Klokkegenprosjektet er den første tverrfaglege satsinga på stamceller ved UiB. Forskargruppa har fått 4,5 millionar frå Norges Forskningsråd til det treårige prosjektet som er eit samarbeid mellom Institutt for molekylærbiologi, Gades institutt, Senter for medisinsk genetikk og molekylærmedisin, og Avdeling for kreftbehandling og medisinsk fysikk, Haukeland Universitetssjukehus.

Forsøka vil gå over eit vidt spekter, frå basalbiologi hjå fisk til den kompliserte biologien hjå menneske. Professor Anders Fjose ved Molekylærbiologisk institutt er sentral i den delen av forskinga som ser på styringsgen og gen for vekst og utvikling hjå sebrafisk.

I følgje Fjose er dette rein grunnforsking som kan få positive konsekvensar i behandling, mellom anna av leukemi, dersom det blir vellukka.