13. juni 2014

Forskerinterview om iPS-celler

Poul Hyttel er professor ved Københavns Universitet og forsker i stamceller. I videoen fortæller han om, hvordan man kan udtage en hudprøve fra en patient med arvelig demens, afspecialisere hudens bindevævsceller til iPS-celler – dvs. "spole dem tilbage" til et stadium så de minder om celler i det tidlige embryon – korrigere iPS-cellerne for den arvelige fejl og derefter specialisere dem til neurale celler, som kan injiceres tilbage ind i patientens hjerne.

iPS celler giver nyt håb om "reservedele" til mennesker

Stamcelleforsker Poul Hyttel giver sit bud på, hvad udviklingen af iPS-celler vil gøre for behandlingen af sygdom hos mennesker inden for de næste 10-20 år, og hvilke forskningsmæssige udfordringer, der venter.

iPS-cellerne har en fantastisk styrke i forhold til behandling, fordi de er lavet ud fra den enkelte patient og kan puttes tilbage i patienten igen, uden at man behøver være særligt bange for immunologiske reaktioner osv.: Det er celler, der passer til patienten.

I øjeblikket er man kommet så langt, at man har taget de første iPS-celler i brug til at behandle mennesker med. Man forsøger at behandle mennesker med en særlig form for arvelig blindhed.

Man differentierer iPS-cellerne til særlige synsceller i øjet og putter dem ind i øjnene på folk, der har den her arvelige form for blindhed. Det er det første forsøg overhovedet, der bliver lavet med behandling af mennesker af celler, der kommer fra iPS-celler.

iPS-cellerne kan jo blive til alle kroppens forskellige celletyper; så der er ingen tvivl om, at hvis det her forsøg går godt, og hvis der ikke viser sig væsentlige negative konsekvenser af forsøget, så vil vi i kølvandet på det her forsøg se en række andre anvendelser. Det kan nerveceller, som kan sættes ind i hjernen på folk, der f.eks. har Parkinsons Syge eller i mennesker, der har ødelagt rygmarven; eller bruskceller, man sætter ind i et led, fx på slidgigtpatienter; det kan være leverceller, man sætter ind i folk, som har leversygdomme. Og det kan ikke mindst være hormon-producerende celler, fx de insulinproducerende celler i bugspytkirtlen, som sukkersygepatienter mister. Jeg tror, der kommer en række behandlinger i kølvandet på de forsøg, vi ser nu. Måske vil man også kunne dyrke hele organer en dag.

Så nu hvor iPS-cellerne er opdaget, er vejen faktisk banet for udviklingen af behandlinger for mange sygdomme, der ikke kan behandles i dag?

Vi er i hvert fald rykket et stort skridt tættere på. Men der er ingen tvivl om, at det samtidig vil udfordre vores evne til at lave de her forskellige reservecelletyper ud fra de pluripotente stamceller. Og det er ikke så let altid, fordi det at kunne lave de specialiserede celler kræver, at man ved meget om de signalstoffer, som styrer deres udvikling i det lille fosteranlæg. Hvis man kan efterligne det, der sker i fosteret, og lave en insulinproducerende celle, skal man vide en masse om, hvordan de insulinproducerede celler i fosteret bliver til. Så der skal udvikles meget forskning, hvis man skal kunne differentiere cellerne tilstrækkelig præcist, så de fungerer som de skal. 10 år i denne her forskning går meget stærkt, men jeg tror, vi vil se de første brugbare behandlinger.

Vi ved også, at der er nogle risici forbundet med iPS-celler, og det kan vende billedet fuldstændigt. Det er vigtigt, at man, når man putter dem tilbage i kroppen, kan styre dem i den retning, man ønsker. De skal kun blive til de celler, man ønsker, de skal ikke blive til alt muligt andet.

De første IPS-celler, man lavede, var omprogrammeret ved hjælp af stamcellegener, man satte ind i cellerne med viruspartikler. Man brugte altså virus til at overføre stamcellegenerne til kroppens celler. Når man gør det, sætter stamgenerne sig ind i kromosomerne; de bliver med andre ord indbygget i modtagerens egne kromosomer, og findes derfor i alle de celler, som udvikler sig fra den oprindelige iPS-celle. Stamgener er gener, som er tæt relateret til cancergener, så hvis de ved en fejl aktiveres kan patienten udvikle kræft. Samtidig betyder brugen af virus, at man ikke ved, hvor i arvemassen genet splejses ind; de kan ende et sted, hvor man har dårlig kontrol over, om de kommer til udtryk på et eller andet uheldigt tidspunkt senere i livet.

Så sådan nogle IPS-celler er ikke sikre til behandling. Derfor er der blevet arbejdet hårdt på at lave IPS-celler, som er omprogrammeret på andre måder end ved at sætte stamceller ind i kromosomerne med viruspartikler. Det, vi arbejder med i vores laboratorium, er så at sige en mere nænsom omprogrammering.

Vi bruger plasmider, hvori der er pakket 6 stamcellegener. De kommer ind i cellerne, har en kortvarig effekt i cellerne på et par uger, så nedbrydes de, og så er cellerne omprogrammeret til IPS-celler, men de er ikke ændret, hvad angår deres kromosomer, der er ikke sat nye gener ind i dem, så de er meget mere sikre end den allerførste type af IPS-celler, der blev lavet.

Du sagde, at der også var nogle risici forbundet med den efterfølgende specialisering af iPS-cellerne?

Ja, det andet det er så, at når man begynder at specialisere cellerne, differentiere dem til de forskellige reserveceller, man gerne vil bruge, så skal man ligesom have fundet balancen med, hvor langt man skubber cellerne hen i retning af at blive til de celler, der skal sættes ind i kroppen igen. Skubber man cellerne helt hen til de er færdigudviklede, kan det være svært at få dem ind og integrere sig blandt de andre celler, de skal ind hos i kroppen. Det bedste er faktisk at specialisere cellerne så langt, at de bliver til en form for programmerede celler, som er klar til at foretage det sidste skridt i deres differentiering og specialisering, når de kommer ind i kroppen. Den balance skal også findes for at få sikre celler ind i kroppen, så de bliver til det, de skal være i kroppen, og ligesom indtage den funktion, de skal have i kroppen.

Et andet muligt problem er, at selv om de her iPS-celler de er lavet ud fra celler fra den enkelte patient, har det vist sig i forsøg på mus, at omprogrammeringen godt kan ændre cellernes immunologiske egenskaber en smule. Så man kan faktisk ikke udelukke, at der kan komme immunologiske reaktioner fra kroppen imod de celler, man sætter ind i kroppen igen – selv om de kommer fra patienten selv!

Tiden må vise, om der opstår andre uforudsete problemer.