Forskare vid Lund universitet har med hjälp av en helt ny preklinisk teknik och analys av vävnad från patienter visat exakt vad som händer när vissa parkinsonpatienter blir återställda av nervcellstransplantationer. De har även identifierat vad det är som gör att många av de transplanterade patienterna utvecklar allvarliga biverkningar i form av ofrivilliga rörelser.

Behandlingarna vid Parkinsons sjukdom har blivit bättre och bättre under de senaste decennierna. Trots detta kvarstår problemen med allvarliga biverkningar både vid medicinering och transplantationer av nervceller.

Vid Parkinsons sjukdom uppstår brist på de nervceller som tillverkar signalsubstansen dopamin i hjärnan. En behandlingsmetod är att transplantera in dopaminproducerande celler i den sjuka delen av hjärnan. En del patienter har efter en sådan transplantation blivit helt återställda. Andra har som bieffekt utvecklat ofrivilliga rörelser, så kallade dyskinesier.

Varför patienter som transplanterats utvecklar dessa dyskinesier, som även är en vanlig bieffekt av läkemedelsbehandlingen L-DOPA, har hittills varit okänt.

Stänger av eller ökar aktiviteten i de transplanterade cellerna

Under flera år har lundaforskaren Tomas Björklund med kollegor arbetat för att ta fram en helt ny teknik för att studera hur de transplanterade cellerna egentligen fungerar när de transplanteras in i en parkinsonsjuk hjärna. På cellytan har de satt en receptor, som när den aktiveras av ett specialdesignat läkemedel, styr cellernas utsöndring av dopamin. Nu har de i studier på djur visat att de på detta sätt kan styra de transplanterade dopamincellernas aktivitet i hjärnan. När de dopaminproducerande cellerna är aktiva blir djuren i det närmaste helt återställda.

– Med den nya tekniken kan vi nu antingen helt stänga av de transplanterade cellerna eller öka deras aktivitet, berättar Tomas Björklund. Nu kan vi med stor noggrannhet kontrollera när och hur cellerna fungerar på plats när de har transplanterats in i den sjuka delen av hjärnan.

Med hjälp av denna nya teknik har forskarna nu identifierat den exakta signalvägen i nervcellerna som ger upphov till de ofrivilliga rörelserna. Händelsekedjan ser ut så här: När forskarna aktiverade de dompaminproducerade cellerna genom en specifik receptor, 5-HT6, som är känslig för signalsubstansen serotonin ökade cykliskt AMP inne i de transplanterade cellerna. Detta orsakade i sin tur onormal frisättning av dopamin från cellerna vilket slutligen gav upphov till dyskinesier hos djuren.

– Vi har nu kunnat kartlägga exakt vad det är som gör att nervcellstransplantation fungerar som behandling. Vi har haft tillgång till unikt patientmaterial från en patient sån fått just denna sorts celltransplantation och även där funnit att receptorn som orsakar biverkningarna är mycket högt uttryckt. Upptäckten är viktig för att i framtiden kunna genomföra kliniska behandlingar med celltransplantat där riskerna för biverkningar minskas avsevärt samtidigt som effekten av behandlingen kan förbättras.

– Det finns på många platser i världen långt gångna planer på att genomföra nya kliniska studier med nervcellstransplantat från både foster och stamceller mot Parkinsons sjukdom, vilket gör att det nu är mer relevant än någonsin att identifiera de bakomliggande mekanismerna i hjärnan.

*Illustration: Bilden visar i botten ett histologiskt snitt från tre dopamintransplantat i den parkinsonsjuka råtthjärnan. En artistisk illustration visar hur transplantaten är kontrollerade av en ny gen så att de kan styras utifrån med hjälp av ett läkemedel. Detta medger att nervcellernas funktion kan studeras med oöverträffad noggrannhet på plats i hjärnan med hjälp av en inplanterad elektrod. Med hjälp av denna teknik har lundaforskarna kunnat öka dopamintransplantatens funktion till en nivå där djuren blir helt återställda. Vidare har de också med hjälp av denna teknik identifierat exakt vilken signalväg som ger upphov till den vanligaste biverkningen som patienter upplevt med denna behandling.

Text: KATARINA BRANZÉN

Artikeln är tidigare publicerad vid medicinska fakulteten vid Lunds universitets hemsida.