Ett tvärvetenskapligt forskarteam vid Lunds universitet har på ett innovativt sätt lyckats med något som länge varit ett stort problem inom stamcellsforskningen. Nämligen att på ett skonsamt sätt föra in terapeutiska biomolekyler i målcellen för att öka dess tillväxt.
Jonas Larsson, professor i molekylärmedicin och hans forskarkollega Ludwig Schmiderer, har tillsammans med Martin Hjort, forskare vid NanoLund, utvecklat metoden att med hjälp av nanoteknik föröka blodstamceller inför en stamcellstransplantation.
– Vi har byggt en matta av mikroskopiska nano-rör. När blodstamcellen landar på mattan bildar rören en kanal genom cellytan, där de molekyler vi vill tillföra cellen kan passera in, förklarar Martin Hjort.
För att kunna leverera molekyler in i celler använder man idag framför allt starka elektriska spänningsfält som river upp hål i cellmembranet, eller genetiskt modifierade virus som söker upp cellen och tar sig in i den för att lämna av molekylerna. Men dessa metoder har bieffekter i form av ökad celldödlighet och risk för allvarliga genetiska förändringar.
– I våra tidigare studier från ett nyligen avslutat ERC projekt, har vi lyckats identifiera ett antal genreglerande RNAi-molekyler som är väldigt potenta och ger en kraftigt ökad tillväxt av blodstamcellerna. Självklart vill vi utnyttja dessa molekyler för att få stamcellerna att föröka sig mer effektivt inför en transplantation. Men om vi ska kunna göra processen klinisk hållbar, var vi tvungna att uppfinna en överföringsmetod som är skonsam för cellen. Det är där nanotekniken kommer in, säger Jonas Larsson.
Under mattan av nano-rör, befinner sig de RNAi-molekyler som forskarna vill föra in i cellen. Med hjälp av en svag elektrisk impuls, som inte påverkar cellen negativt, laddas molekylerna in i blodstamcellen genom det rör som perforerade cellytan då cellen landade på mattan.
Ibland saknas lämpliga givare eller så får man inte ut tillräckligt mycket stamceller för att alla patienter med leukemi eller ärftliga blodsjukdomar ska kunna få den transplantation som kan rädda deras liv. För att odla fram blodstamceller tar man därför tillvara dem – från bland annat navelsträngsblod efter en förlossning – och förökar cellerna i laboratoriet. Men blodstamceller är känsliga och det behövs ny teknik för att kunna odla dem på ett effektivt sätt. Det globala marknadsvärdet för transplantation av blodstamceller har uppskattats till över 50 miljarder SEK, så forskningsprojektet har en stor innovationspotential:
– Det är otroligt spännande att kombinera nanoteknologi med stamcellsbiologi för att utveckla en metod som kan lösa problemet med att tillföra terapeutiska molekyler in i cellen utan att den tar skada. Att vi har fått ERC’s anslag för det här tvärvetenskapliga konceptet, är ett steg på vägen till en ny och mer effektiv behandling vid leukemi och ärftliga blodsjukdomar, avslutar Jonas Larsson.
ERC Proof of Concept, en tilläggsfinansiering för innovativa resultat från pågående ERC-projekt, för att överbrygga klyftan mellan forskning och de tidiga faserna av kommersialisering. ERC-projektet: RNable: RNA and Nanotechnology Enable Wider Accessibility to Stem Cell Transplantation
Text: ÅSA HANSDOTTER
Läs även