Vetenskap & Hälsa

Vetenskap & hälsa

Så funkar stamceller

2020-11-06
Bilden illustrerar hur stamceller både kan skapa kopior av sig själva och utvecklas till alla typer av specialiserade celler som till exempel hudceller, nervceller, blodceller osv.
Bilden illustrerar hur stamceller både kan skapa kopior av sig själva och utvecklas till olika typer av specialiserade celler. Illustration: Catrin Jakobsson

En stamcell är en outvecklad, det vill säga icke-specialiserad, cell som både kan skapa exakta kopior av sig själv, och därmed fortsätta vara stamcell, men som också kan utvecklas till alla specialiserade celler som finns i kroppen. Det finns olika slags stamceller: embryonala stamceller och vuxna stamceller.

Embryonala stamceller finns i embryot upp till fyra dagar efter befruktningen. Dessa celler har potential att utvecklas till vilka celler som helst, de är totipotenta. Senare stadier av stamcellerna börjar snäva in sin förmåga att ge upphov till olika typer av celler.

Vuxna stamceller finns på några olika ställen i den vuxna kroppen och deras uppgift är att ersätta de celler som dör. De är vävnadsspecifika, det vill säga kan oftast bara ge upphov till en eller några närbesläktade celltyper. Ett exempel är blodstamceller som kan utvecklas till alla sorters blodceller. Vuxna stamceller finns främst i vävnader som utsätts för yttre påfrestning och där celltillväxten är omfattande, till exempel i huden, blodet eller mag-tarmkanalen. Stamceller finns också på vissa ställen i hjärnan.

Stamceller i forskningens tjänst

Stamcellsforskningen vill göra det möjligt att med stamceller kunna reparera vävnader, stoppa cancerceller eller ersätta celler eller organ som slutat fungera. Studier pågår i dag med att utveckla stamceller till nervceller, vilka ska kunna ersätta dopaminproducerande celler hos personer med Parkinsons sjukdom. En förhoppning är också att i framtiden kunna ersätta de insulinproducerande celler som gått förlorade eller fungerar otillfredsställande hos personer med diabetes.

En annan intressant utveckling inom området är att kunna omprogrammera hud- eller blodceller till stamceller. Därigenom kan patientens egna celler användas. Fördelen med att använda kroppsegna celler är att avstötning från kroppen kan undvikas. Dessutom ökar tillgången på celler och man undviker de etiska problem som kan uppstå med fosterceller från donatorer.

Ytterligare ett spännande användningsområde är att skapa modeller av sjukdomar. Hudceller från en patient med till exempel en nervsjukdom kan omprogrammeras till stamceller och sedan utvecklas till önskad celltyp, här nervceller, för att kunna studera sjukdomen utanför kroppen. Cellerna odlas på laboratoriet och kan undersökas på olika sätt, till exempel hur de reagerar på olika läkemedel.

Bilden visar tre olika sätt som forskare kan få fram önskade celler på. Detta beskrivs i detalj i texten som följer under bilden.
Illustration: Catrin Jakobsson

Idag kan forskarna få fram önskade celler på tre olika sätt.

  1. Från embryonala stamceller från befruktade ägg som blivit över vid en provrörsbefruktning. Genom rätt odlingsförhållanden och tillsatser av olika signalsubstanser kan dessa sedan förmås till att utvecklas till olika specialiserade celler, till exempel nervceller. Främsta nackdelen med metoden är att det är svårt att få fram tillräckliga mängder av embryonala stamceller.
  2. Genom att omprogrammera specialiserade celler till så kallade pluripotenta stamceller, iPS. Dessa celler kan sedan utvecklas till vilken celltyp som helst. På så sätt går det till exempel att omvandla hudceller från en person först till pluripotenta stamceller och sedan vidare till exempelvis en nervcell. Den här metoden belönades med Nobelpriset 2012.
  3. Genom en direkt omprogrammering från hudcell till nervcell. Metoden har utvecklats av Malin Parmar, professor vid Lunds universitet, som forskar bl.a. på Parkinsons sjukdom Denna process är enklare, snabbare och risken för oönskade genetiska förändringar minskar.

Text: EVA BARTONEK ROXÅ