Cellmodell kan ge nya läkemedel mot hjärnsjukdomar
Forskare vid Karolinska Institutet och KTH har tagit fram en ny cellmodell för mänskliga astrocyter i hjärnan. Dessa celler har en central betydelse vid neurologiska sjukdomar såsom alzheimer, men det har tidigare saknats bra modeller för att studera dem. Cellmodellen kan också användas i industriell skala för att identifiera nya läkemedelskandidater. Forskningen presenteras i den vetenskapliga tidskriften Stem Cell Reports.
Astrocyter är stjärnformade celler som finns i hjärnan och ryggraden. Historiskt har astrocyter bara ansetts vara något som limmar ihop nervcellerna i hjärnan, men på senare tid har forskare insett att cellerna har en betydligt större roll att spela än så. De är bland annat ansvariga för en komplex reglering av en mängd kritiska funktioner i hjärnan och har visat sig ha en central betydelse vid neurologiska sjukdomar såsom alzheimer.
– Forskningen kring astrocyter har tyvärr försvårats på grund av att dessa celler är mycket mer komplexa i människor än i till exempel möss. Möss är också svåra att använda som modeller för neurologiska sjukdomar eftersom de inte drabbas av samma sjukdomar som vi. Därför finns ett stort behov av bra cellmodeller, säger Anna Falk, docent vid institutionen för neurovetenskap på Karolinska Institutet.
Använde Nobelprisbelönad teknik
Tillsammans med bland annat Anna Herland vid KTH och forskare vid AstraZeneca har hon nu utvecklat en cellmodell av mänskliga astrocyter med väl utvecklade funktioner. Modellen har byggts med hjälp av en Nobelprisbelönad teknologi där forskarna använt mänskliga hudceller som de omprogrammerat till pluripotenta stamceller, så kallade iPS-celler, som i sin tur omvandlats till astrocyter.
– Den historiskt höga statistiken av kliniska misslyckanden att utveckla läkemedel mot neurologiska sjukdomar har nu gjort att läkemedelsföretag i en allt högre utsträckning intresserar sig för förbättrade cellmodeller där mänskliga celler används. Vårt arbete har fokuserat på att utveckla en cellmodell som följer den mänskliga embryonala utvecklingen av astrocyter för att kunna studera deras biologi och funktion, säger Anna Herland, biträdande universitetslektor på avdelningen mikro- och nanosystem vid KTH.
Visar bredare funktionalitet
Genom att utgå från stamceller kan forskarna producera ett oändligt antal astrocyter vilket är viktigt för den storskaliga användningen inom läkemedelsindustrin. Den nya modellen visar en bredare funktionalitet än andra cellmodeller som används inom läkemedelsindustrin i dag. Forskarnas analyser visar också att astrocytmodellen har förutsättningar att identifiera läkemedelskandidater för neurologiska sjukdomar.
– Vår modell av mänskliga astrocyter är ett viktigt steg framåt för att kunna förstå och angripa mänskliga neurologiska sjukdomar där astrocyter har en viktig roll. Vi kan dessutom med den här modellen i detalj börja studera hur astrocyter utvecklas och erhåller sin funktionella mångfald under den embryonala utvecklingen, säger Anna Herland.
Forskningen finansierades av Vetenskapsrådet, Stiftelsen för Strategisk Forskning, Vinnova, Europeiska kommissionen, Wallenbergstiftelserna och KK-stiftelsen.
Denna nyhetstext är baserad på ett pressmeddelande från KTH.
Publikation
”Human iPS-derived astroglia from a stable neural precursor state show improved functionality compared to conventional astrocytic models”
Lundin Anders, Delsing Louise, Clausen Maryam, Ricchiuto Piero, Sanchez José, Sabirsh Alan, Mei Ding, Synnergren Jane, Zetterberg Henrik, Brolén Gabriella, Hicks Ryan, Herland Anna, Falk Anna
Stem Cell Reports, online 15 februari 2018, doi: 10.1016/j.stemcr.2018.01.021