13. juni 2014

Stamceller

Mange forskere ser stamceller som nøglen til at behandle alle de sygdomme, hvor bestemte celletyper nedbrydes eller bliver ødelagt. De håber at kunne lære at styre stamcellernes udvikling og få dem til at blive til reservevæv eller -organer til syge mennesker. De mest uspecialiserede celler har størst potentiale, men de tages fra embryoner, og det kan give etiske problemer. Der udvikles dog nu nye måder at frembringe embryonale stamceller ved cellemanipulation
I de seneste årtier har stamcelleforskningen udviklet sig hurtigt og frembragt en mængde viden om, hvordan organismer etableres, opbygges og udvikles fra de helt tidlige embryonale stadier til det færdigudviklede individ. Håbet er, at denne viden kan anvendes til at styre stamcellers udvikling og på den måde dyrke reservevæv og –organer til patienter med sygdomme, hvor bestemte celletyper nedbrydes eller bliver ødelagt.


Hos pattedyr som mennesker er der to hovedtyper af stamceller: De embryonale, som er helt udifferentierede og kan udvikle sig til alle celletyper, og voksenstamceller, som er mere specialiserede og findes i den udviklede organisme. Begge typer kan anvendes til udvikling af behandlinger, men de mest udifferentierede, de embryonale, har det største udviklingspotentiale. For at få fat på dem, er man dog nødt til at skille et embryon ad og udtage de stamceller, det består af. Det giver anledning til etiske problemer, især i lande med en kristen tradition, så mange lande har indført forskellige grader af restriktioner på stamcelleforskningen.

De fleste vil sandsynligvis mene, at et embryon har en eller anden form for etisk status, og at vi derfor bør behandle det med respekt. Men betyder det, at embryonet har krav på beskyttelse, at man ikke bør bruge det til forskning, der jo sigter mod et godt formål – at udvikle nye sygdomsbehandlinger? Og hvilken status har embryonet egentlig? Har det fra begyndelsen samme krav på beskyttelse som fødte mennesker? Eller er det først undervejs i graviditeten, at fosteret bliver til et fuldt menneske med samme krav på beskyttelse, som allerede eksisterende mennesker? Og hvornår er der egentlig tale om et embryon?

Stamceller i sygdomsbehandling

Tanken om at bruge stamceller i sygdomsbehandlingen er ikke ny. Den første stamcellebehandling var mod leukæmi (blodkræft) i 1968. Leukæmi opstår, når stamceller i knoglemarven bliver til syge kræftceller og derfor ikke længere kan danne blodceller. Man har haft succes med at helbrede leukæmipatienter ved først at slå leukæmipatientens egne knoglemarvsceller ihjel ved hjælp af kemoterapi, og derefter give dem raske knoglemarvsstamceller fra en donor.

I fremtiden håber man at kunne bruge stamcelleforskningen til at fremstille mere avancerede behandlinger. Hvis man kan finde ud af, hvad der får en uspecialiseret celle til at specialisere sig i en bestemt retning, kan man dyrke stamceller til at gendanne, reparere eller erstatte ødelagt væv eller måske på sigt hele organer. Det har fået mange til at forestille sig, at stamceller vil kunne løse problemet med den kroniske mangel på organer til transplantation.
Et muligt fremtidsscenarium

Forventningerne har været tårnhøje, og forestillingerne om, hvor hurtigt udviklingen ville gå, har formentlig været urealistiske og ikke skelet til, hvor lang tid grundforskning tager. Der er dog ved at dukke behandlinger op, hvor specialiserede celler, specifikke vævstyper og relativt simple organer kan genereres fra stamceller og dyrkes in vitro, og derefter overføres til patienten og fortsætte deres udvikling. Der er udført succesfulde behandlinger med stamcelledyrket hud, urinblærer, blodårer og luftrør. Disse organer involverer kun én type celler, og er derfor ikke så komplicerede at fremstille.

For at kunne dyrke organer, skal man have en slags skelet som også kaldes en matrix, de kan vokse på, for at få den rette, tredimensionelle struktur. Her har man med de simple organer anvendt fx luftrør fra afdøde og fjernet alle celler fra dem, så de nye celler, dyrket fra patientens egne celler, kunne vokse på den gamle struktur. Udfordringen i forhold til mere komplekse organer er, at de har en kompliceret, tredimensionel struktur, hvor mange forskellige typer af celler skal være anbragt rigtigt i forhold til hinanden, for at organet kan udføre sin funktion. I nyren er der fx to meget komplicerede rørsystemer til henholdsvis blodet og urinen, og hvis de ikke "sidder rigtigt" i forhold til hinanden, og hvis ikke cellerne i de to rørsystemer sidder rigtigt, så fungerer nyren ikke. For at lave en nyre, er det altså ikke nok at kunne dyrke alle de forskellige former for celler, der indgår i nyren, man skal også kunne få dem til at sætte sig på den rigtige plads i forhold til hinanden. Dette problem er ikke løst, og vil måske tage mange år endnu at løse.

Det optimale scenario er, at celler, væv og organer kan dyrkes til syge mennesker ud fra deres egne celler, for så vil deres krop acceptere dem uden afstødning, som den vil gøre med fremmed væv. Måske kan nogle vævstyper dyrkes af voksenstamceller fra patientens krop, men de mest uspecialiserede celler har naturligvis det største udviklingspotentiale. Så hvis celler fra en patient kunne nulstilles til embryonal tilstand, og hvis man herefter kunne styre differentieringen af de inducerede stamceller i den rigtige retning, kunne man bruge dem til at behandle patienten. Dermed kunne man tage et stort spring fremad behandlingsmæssigt.

Dette mål har dog desværre vist sig vanskeligt at forfølge i praksis. Det skyldes både tekniske forhindringer og, hvor det gælder embryonale stamceller etiske overvejelser. For mange er det særdeles etisk problematisk at destruere menneskelige embryoner for at tage stamceller ud af dem.
 

Stamcelleforskning og etik

Der er overalt i verden tradition for at betragte mennesker som væsener, som har en særligt høj etisk status, og dermed krav på nogle hensyn, som dyr og andre organismer ikke har. Om man mener, denne særlige status også omfatter begyndende liv, befrugtede æg, embryoner (og fostre) er der derimod ikke samme enighed om. Her præsenteres meget kort to hovedsyn på, hvilken etisk status, menneskelige embryoner har. Disse hovedsyn fører til meget forskellige konklusioner i forhold til, om det er forkert at forske i dem (læs den mere udførlige gennemgang af positionerne i baggrundsteksten Må man anvende befrugtede æg til forskning). Der skelnes mellem to slags embryonale stamceller: Totipotente og pluripotente (beskrevet mere grundigt i afsnittet Stamceller kan bruges til sygdomsbehandling), fordi totipotente stamceller kan blive til børn af sig selv mens pluripotente stamceller ikke kan det.

Mennesker bliver til ved befrugtningen

Nogle mennesker tager udgangspunkt i en forestilling, som kan siges at stamme fra den kristne kulturarv, om at mennesket opstår ved befrugtningen. De mener derfor, man lige fra starten skal respektere og beskytte et befrugtet æg på samme måde, som et udviklet menneske. De argumenterer ofte med, at fra ægget er befrugtet, er det af sig selv på vej mod at blive et menneske. Siden der ikke er nogen oplagte tidspunkter, hvor man kan sige, at 'nu blev det et menneske', må det logiske være at sige, at det blev et menneske ved befrugtningen.

 Hvis man har det udgangspunkt, betyder det, at det vil være lige så forkert at skille et befrugtet æg ad, for at tage stamcellerne ud af det, som det ville være at skille et udviklet menneske ad og tage alle dets organer ud. Begge dele er drab på et menneske, og dermed meget etisk forkert. Derfor er mange imod forskning på embryonale stamceller.
Det, der anses for at være forkert, er altså at skille embryonet ad og dermed ødelægge det. Det befrugtede æg er totipotent og kan ligesom embryonet blive til et barn af sig selv, derfor er det efter denne opfattelse meget forkert at destruere det. At forske på de pluripotente celler, embryonet indeholder, er derimod ikke forkert, for pluripotente celler kan ikke blive til mennesker af sig selv.

Kun bevidste individer er mennesker

Andre mener ikke, man kan sidestille embryoner med mennesker. Det, der gør, at mennesker har krav på respekt og beskyttelse, er, at vi har en højt udviklet bevidsthed. Når det er forkert at slå mennesker ihjel, er det fordi døden spiller en helt anden rolle i menneskers liv, end den formodes at gøre for væsener, der ikke i samme grad kan frygte døden, fordi de havde planer for deres fremtid. Men befrugtede æg, som kun består af nogle få ens celler, har ingen af de egenskaber, der gør mennesker bevidste, de er ikke på nogen relevant måde mennesker endnu.

Hvis man har det udgangspunkt, er det ikke forkert at destruere befrugtede æg, for en organisme, som ingen bevidsthed har, kan jo heller ikke frygte døden. Dog skal man være opmærksom på, at selvom det ikke i den forstand skader embryonet, så kan det måske skade os andre, hvis vi uden videre destruerer embryoner, som vi trods alt er vant til at tænke på som begyndende mennesker, og ikke behandler dem med nogen form for respekt. Det kan tænkes, at vi ved at behandle dem skødesløst fremmer en mere rå og følelseskold omgangsform, hvor det også kan blive mere accepteret at behandle mennesker skødesløst.

Derfor vil mange med denne indstilling mene, at vi kun bør ødelægge embryoner, hvis vi har gode grunde til at gøre det – og en rigtig god grund kunne være, at de embryonale stamceller kunne være med til at udvikle behandlinger til allerede eksisterende mennesker, der lider af alvorlige sygdomme. Menneskers interesser bør gå forud for såvel befrugtede æg/totipotente celler som pluripotente stamceller.

I etikinterviewet om stamceller kan du følge diskussionen mellem de to grundsynspunkter, Peter Øhrstrøm og Klemens Kappel repræsenterer. De mener begge, at man skal behandle embryoner med respekt, men de er ikke enige om, hvad det indebærer, fordi de er uenige om, hvilken status det befrugtede æg og embryonet har.

Endelig kunne man spørge, om hensynet til det befrugtede æg er det eneste hensyn, der skal tages, når man diskuterer stamcelleforskning. Hvis man ser det i en historisk sammenhæng, er det interessant at lægge mærke til, at man i tidligere debatter om parallelle spørgsmål, som for eksempel abort, ikke har argumenteret ud fra hensynet til det befrugtede ægs status, men mere ud fra hensynet til samfundets behov. Læs mere herom i baggrundsteksten Forskellige syn på befrugtede æg og fostre.

Revolutionerende opdagelser

Stamcelleforskningen har på mange måder revolutioneret vores viden om, hvad liv er. De mest overraskende opdagelser for lægfolk har måske at gøre med, at specialiserede celler kan afspecialiseres og føres helt tilbage til embryonal tilstand.
Indtil anden halvdel af sidste århundrede anså man cellernes specialisering for at være endegyldig. Når en celle først havde nået sit 'endemål', fuld specialisering, var der ikke mere at sige om den sag. Den sandhed begyndte forskerne at 'pille ved', og da det klonede får, Dolly, blev født i 1996, fik offentligheden indblik i den nye viden. Dolly var blevet til på en måde, ingen før havde troet muligt. Hun blev til ved en teknik, som kaldes kernetransplantation, hvor kernen fra en fuldt specialiseret celle fra hendes mors yver af en ægcelle var blevet ført helt tilbage til totipotent tilstand, hvor den blev i stand til at blive til et nyt individ, Dolly.

Dolly gav almindelige mennesker indblik i den forskning, der havde været undervejs i flere årtier. Hun viste, at pattedyrs liv ikke kun kan starte ved, at en ægcelle befrugtes af en sædcelle.

Siden er der gjort flere revolutionerende opdagelser af, hvor enkelt det kan være at 'nulstille' celler. Der er fremstillet inducerede pluripotente stamceller ved genetisk omprogrammering, og der er fremstillet en form for totipotente celler, som dog ikke er i stand at udvikle sig til børn af sig selv – de skal bruge en ægcelle til at styre deres udvikling (se afsnittet om stamceller og sygdomsbehandling).

De afspecialiserede, embryonale celler er rigtigt interessante for såvel grundforskningen, som for sygdomsbehandlingen. For hvis man kan afspecialisere en patients egne celler til embryonal tilstand, og derefter finde ud af, hvilke signaler, cellerne skal modtage for at blive til det væv eller det organ, en syg person mangler, kan man på sigt bruge det til at fremstille 'skræddersyet' reservevæv, som patientens immunforsvar ikke vil afstøde, ligesom det ville gøre med celler fra et andet menneske.

Det har vist sig vanskeligt at kernetransplantere menneskelige celler, og det er forbudt at klone mennesker i hele verden. Men forskerne er interesserede i at kernetransplantere menneskelige celler for at få adgang til embryonale stamceller fra bestemte personer. Dette lykkedes først for et amerikansk forskerhold i foråret 2013. De frembragte altså et menneskeligt embryon med det formål at forske i dets stamceller, og det er forbudt af etiske grunde i en række lande.

Lovgivning om stamceller

En række lande indført begrænsninger i forskning med embryonale stamceller.

I nogle lande, som Tyskland, Frankrig og Italien, er forskning, der indebærer, at embryoner destrueres, forbudt. Det samme gælder USA, dog således at skatteydernes penge ikke må bruges til forskningen, men der er ingen restriktioner for firmaer, der selv finansierer aktiviteterne (derfor kunne forskningen, som nævnes ovenfor, hvor et amerikansk forskerhold har frembragt menneskelige embryoner ved hjælp af kernetransplantation, lade sig gøre – det er sket for private penge).

Danmark ligger sammen med bl.a. Finland og Portugal i en midtergruppe; her må man udtage stamceller fra embryoner, dog kun fra embryoner, der er til overs fra behandlinger med kunstig befrugtning, og som derfor under alle omstændigheder skulle have været smidt ud. Betingelsen er dog, at det befrugtede æg kun holdes i live i op til 14 dage, og at formålet med forskningen er at opnå ny viden, som vil kunne forbedre mulighederne for behandling af sygdomme hos mennesker. Man må ikke frembringe embryoner med det formål at lave stamceller til forskning og behandling.

Endelig er lande som Storbritannien og Sverige mere liberale. Her må man forske i embryoner, også de der er frembragt i reagensglas, eller fremstillet ved kernetransplantation med forskning for øje (se en oversigt over lovgivningen i Europa).

Den store udfordring

Stamcelleforskningen rejser altså nogle etiske diskussioner, som har ført til lovgivningsmæssige begrænsninger. Men der er også nogle store forskningsmæssige udfordringer, som skal løses, før målet om at kunne bruge stamceller i sygdomsbehandlingen i større stil. Man kan sige, at indtil nu har udviklingen vist, at stamceller er overraskende lette at frembringe, men organer er meget vanskelige at generere. Forskningen har også vendt op og ned på vores forestillinger om, hvad liv er og hvornår det opstår – og om det overhovedet opstår, eller om det, som mange biologer vil hævde, opstod for 3-4 mia år siden, og siden da ikke er opstået, men kun videreført.

Et muligt fremtidsscenarium

Når en person begynder at blive syg, fx med begyndende hjertesvigt, tager man en enkelt af hans celler og nulstiller den til embryonal tilstand.

Når man har fået tilstrækkeligt mange celler, tilsætter man de rette differentieringsfaktorer, og får cellerne til at begynde at udvikle sig i retning af hjertemuskelceller. Disse forstadier til hjertemuskelceller overfører man så til et skelet lavet af et bionedbrydeligt materiale.

Cellerne vokser og differentierer sig og erstatter efter-hånden formen. Ved at tilsætte andre differentieringsfaktorer – og måske begynde at stimulere det nydannede hjerte elektrisk – håber man til slut at få et bankende hjerte, som er lige klar til transplantation.

Kernetransplantation

Fåret Dolly blev til ved at en fuldt specialiseret celle blev sat ind i en ægcelle, som var tømt for sin egen arvemasse. Ægcellen troede den var blevet befrugtet (hvilket den også var; blot med en kropscelle i stedet for med en sædcelle) og begyndte på celledelingerne og anlagde et embryo, som efter overførsel til livmoderen udviklede sig til Dolly.

Læs mere om kloning

Abortmodstandere får kold skulder i Bruxelles

Læs i en notits fra Ritzaus Bureau om, hvordan EU-Kommissionen har nedstemt et ønske om en stramning af de gældende regler for forskning i stamceller: Abortmodstandere får kold skulder i Bruxelles (notits bragt i Børsen, 28. maj 2014)