Publicerad: 2021-12-22 16:18 | Uppdaterad: 2022-01-03 12:11

Ny stamcellsbehandling till foster och spädbarn med svår benskörhet prövas

Stamcellsbehandling
Den första prenatala benbildande stamcellstransplantation genomfördes på Karolinska Universitetssjukhuset den 18 november. Foto: Cecilia Götherström.

En ny behandling prövas för att hjälpa barn som föds med en svår variant av benskörhet, osteogenesis imperfecta. Det är den första kliniska studien i världen där benbildande stamceller ges redan innan födseln för att öka barnets möjligheter till att bygga ett fungerande skelett. Karolinska Institutet sponsrar studien som i Sverige utförs på Karolinska Universitetssjukhuset.

Osteogenesis imperfecta är en medfödd genetisk sjukdom där proteinet kollagen typ 1 är defekt eller produceras i för liten mängd, vilket gör att skelettet inte kan lagra tillräckligt med kalk och bli starkt. Skelettet omsätts också för snabbt, vilket bidrar till svagheten.

De som lever med den allvarliga formen av sjukdomen kan, utan behandling, få hundratals frakturer under ett liv. De kan också drabbas av en extrem överböjlighet i ledband och ligament, sammantryckta ryggkotor och stora smärtor. I Sverige föds ungefär 5 barn per år med den svåra formen av osteogenesis imperfecta.

Den 18:e november genomfördes den första i världen prenatala (innan födseln) transplantationen av benbildande stamceller till ett foster med svår osteogenesis imperfecta. Familjen kom från Tyskland till Karolinska Universitetssjukhuset inom ramen för EU-samarbetet Boost Brittle Bones Before Birth (BOOSTB4). Barnet är nu fött och kommer att återvända till Karolinska Universitetssjukhuset för att upprepa behandlingen vid 3-5 månaders ålder.

BOOSTB4 är en fas I och II studie som utvärderar post- och prenatal behandling av de benbildande stamcellerna.

Benbildande stamceller

Cecilia Götherström
Cecilia Götherström. Foto: Emma Hatherley

– Tidigare forskning visar att det finns goda möjligheter för att behandlingen ska vara till nytta. Teorin är att stamcellerna söker sig till skelettet där de kan hjälpa till med benbildningen, säger Cecilia Götherström, som utvecklar den här typen av så kallade fetala mesenkymala stamceller i sin roll som forskare vid institutionen för klinisk vetenskap, intervention och teknik på Karolinska Institutet.

Tolv spädbarn har under 2020 och 2021 fått samma typ av stamceller efter födseln, utan signifikanta biverkningar, och behandlingen har i november och december getts till ytterligare två ofödda barn.

Eva Åström
Eva Åström, privat foto.

–  Orsaken till att vi vill ge stamcellerna redan innan födseln är att färre av cellerna filtreras bort av lungorna då ett foster har annorlunda blodcirkulation och inte börjat andas på vanligt sätt ännu. Behandlingen får därför förutsättningar att bli mer effektiv. Det är förstås också positivt att kunna påverka barnets benbildning så tidigt i livet som möjligt, säger Eva Åström, läkare på Astrid Lindgrens Barnsjukhus, huvudprövare för BOOSTB4-studien samt anknuten forskare vid institutionen för kvinnors och barns hälsa på Karolinska Institutet.

Forskningsprojektet är en del av Horizon 2020-programmet, EU:s största satsning på forskning och innovation samt Vetenskapsrådet.  Stamcellerna har tillverkats på speciallaboratoriet Vecura på Karolinska Universitetssjukhuset. De prenatala behandlingarna gjordes på Centrum för fostermedicin under ledning av verksamhetschef Peter Lindgren. Läkare Mikael Sundin, också anknuten forskare vid KI, utför de postnatala transplantationerna.

Denna nyhetsartikel är en kortare version av ett pressmeddelande från Karolinska Universitetssjukhuset.

Event type
Föreläsningar och seminarier
KI Syd Distinguished Lecture: Molly Stevens

2021-05-04 13:00 - 14:00 Add to iCal
Online
Location
https://ki-se.zoom.us/j/61157312089
Molly Stevens. Photo: Linda Forsell
Molly Stevens. Photo: Linda Forsell Photo: Linda Forsell
Lead

Den första föreläsningen i denna serie presenteras av Molly Stevens, Professor vid Imperial College, London och Forskningsdirektör vid Institute of Biomedical Engineering, London, UK samt Professor i Biomaterial och Regenerativ Medicin vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik, Karolinska Institutet.

Hennes tvärvetenskapliga forskning balanserar grundläggande vetenskap med teknisk utveckling och inriktar sig på några av de större hälso- och sjukvårdsutmaningarna.

Content

Introduktion "short talk" av Samir EL Andaloussi, senior forskare vid Institutionen för laboratoriemedicin, KI: ”Engineering of exosomes for macromolecular drug delivery”

Föreläsning: Molly Stevens vid Imperial College, UK och vid KI "New bio engineering approaches for ultrasensitive biosensing and cell based therapeutics"

Mer information finns i den Engelska KI kalendern.

Delta via denna länk på Zoom

Välkomna!

Kontakt

Publicerad: 2020-10-01 20:00 | Uppdaterad: 2020-10-02 07:29

Ryggmärgens stamceller kan bidra till reparation efter skada

MRI av halsryggen
Foto: Getty Images

Ryggmärgsskada leder ofta till bestående funktionsnedsättning. I en ny studie som publiceras i tidskriften Science visar forskare från Karolinska Institutet att det går att stimulera stamceller i ryggmärgen hos möss så att de bildar stora mängder nya oligodendrocyter, en celltyp som är viktig för nervfibrernas förmåga att leda signaler och därmed bidrar till att reparera skadan.

Ryggmärgen förmedlar signaler från hjärnan till kroppen och ryggmärgsskador leder därför ofta till förlamning av varierande grad. Det beror dels på att nervfibrer går av och är oförmögna att växa ut igen, dels på att andra nervfibrer som inte har gått av fungerar sämre. Denna nedsatta funktion kan bero på förlusten av oligodendrocyter, en celltyp vars funktion är att underlätta nervfibrers signalöverföring.

I många organ kan skadad vävnad repareras genom att stamceller ombildas till den typ av celler som gått förlorade. Det finns stamceller i den vuxna ryggmärgen, men dessa ger framför allt upphov till ärrbildande celler efter en skada. Ärrvävnaden begränsar skadan, men bidrar inte till att ersätta förlorade celler.

Inte låsta till att bilda ärrvävnad

I den aktuella studien har forskarna gjort en noggrann karakterisering av ryggmärgens stamceller på gennivå hos möss. De fann då att stamcellernas DNA var tillgängligt för att motta signaler som stimulerar nybildning av oligodendrocyter.

Porträttbild av forskaren Enric Llorens-Bobadilla
Enric Llorens-Bobadilla. Foto: privat

– Vi såg att stamcellerna inte var låsta till att bilda ärrvävnad och vi förstod hur vi skulle kunna knuffa dem i en annan riktning så att de också bildar celler som bidrar till reparation av skadan, säger studiens försteförfattare Enric Llorens-Bobadilla, forskare vid institutionen för cell- och molekylärbiologi på Karolinska Institutet.

Genom att påverka vilka gener som aktiverades i stamcellerna kunde forskarna stimulera en mycket kraftig nybildning av oligodendrocyter, som ledde till förbättrad nervfiberfunktion i den skadade ryggmärgen.

Ny strategi för att stimulera reparation

Jonas Frisén. Foto: Stefan Zimmerman

– Det här visar att det är möjligt att påverka stamceller i nervsystemet så att de bidrar mer till funktionsåterhämtning. Studierna gjordes i möss och är inte direkt överförbara till människan, men pekar på en konceptuellt ny strategi för att stimulera reparation efter skador i nervsystemet, säger Jonas Frisén, professor vid institutionen för cell- och molekylärbiologi på Karolinska Institutet, som lett studien.

Studien finansierades av ett Human Frontiers Science Programme long-term fellowship och ett Marie Sklodowska-Curie Action fellowship samt av anslag från Vetenskapsrådet, Cancerfonden, Stiftelsen för Strategisk Forskning, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Strategiska forskningsområdet inom stamceller och regenerativ medicin vid Karolinska Institutet (StratRegen), Sankt Petersburgs universitet, Karolinska Institutet, Torsten Söderbergs Stiftelse och Wings for Life Spinal Cord Research Foundation. Fyra av artikelförfattarna, inklusive Enric Llorens-Bobadilla och Jonas Frisén, är konsulter till bioteknikbolaget 10X Genomics, och en av författarna är anställd av bolaget.

Publikation

“A latent lineage potential in resident neural stem cells enables spinal cord repair”. Enric Llorens-Bobadilla, James M. Chell, Pierre Le Merre,Yicheng Wu, Margherita Zamboni, Joseph Bergenstråhle, Moa Stenudd, Elena Sopova, Joakim Lundeberg, Oleg Shupliakov, Marie Carlén, Jonas Frisén. Science, online 1 oktober 2020, doi: 10.1126/science.abb8795.

Publicerad: 2020-01-27 12:36 | Uppdaterad: 2020-01-28 10:07

Ny teknik härmar kroppen, kan snabba på läkemedelstester

Illustration of a human body on a chip.
Credit: Wyss Institute at Harvard University.

Forskare vid KTH, Karolinska Institutet och Harvard University har utvecklat en ny teknik som kan härma hur människokroppens olika organ tar upp läkemedel. Syftet är att minimera mängden djurförsök samt snabba upp processen med att ta fram nya läkemedel. Resultatet presenteras i två vetenskapliga artiklar publicerade i Nature Biomedical Engineering.

Mikrofysiologiska system, så kallas tekniken som bland annat imiterar processen när mänskliga organ tar upp olika mediciner.

Det forskarna gjort är att utveckla vad de kallar "The Interrogator", en fysisk plattform med kanaler där vätska kan flyta mellan olika chip som funktionellt representerar mänskliga organ. Varje chip är ungefär lika stort som ett USB-minne, och organen - åtta till antalet - är tarmarna, levern, njurarna, hjärtat, lungorna, hjärnan samt blod-hjärnbarriären.

För att testa teknikens förmåga att härma människokroppen har forskarna studerat utbytet av en blodliknande vätska samt läkemedel mellan de olika organen. Genom den fysiska plattformen och nyutvecklade beräkningsmodeller kan nu forskarna förutsäga hur ett läkemedel tas upp i kroppen, vilken koncentration det når i blodet och hur länge det stannar i kroppen, det vill säga farmakokinetik. Dessutom har forskarna tittat närmare på de farmakologiska effekterna av cancerläkemedlet Cisplatin. Detta ordineras normalt intravenöst och har negativa biverkningar för så väl njurarna som benmärgen.

Photo of Anna Herland
Anna Herland, forskare vid institutionen för neurovetenskap på Karolinska Institutet. Foto: Polyxeni Nikolakopoulou.

Kan reproducera läkemedlets effekt i patienterna

- Studierna visar att tekniken kan reproducera läkemedlets effekter i patienterna, vilket inkluderar en minskning av vissa vita blodceller och en ökning av biomarkörer som visar på njurskador, säger Anna Herland, forskare vid institutionen för neurovetenskap på Karolinska Institutet och universitetslektor vid avdelningen mikro- och nanosystem på KTH. Hon är en av forskarna som har lett studierna och teknikutvecklingen.

Syftena med tekniken är flera. För det första så kostar läkemedelsforskning mycket pengar att utföra. För det andra så är det bara cirka 14 procent av alla läkemedel som i slutändan passerar den amerikanska kontrollmyndigheten Food and Drug Administration (FDA), och till slut når marknaden. Tekniken är alltså tänkt att adressera de här problemen, men också minska behovet av djurförsök.

Illustration of gut chip, liver chip and kidney chip.
Illustration av tarm-, lever- och njurchips vars kärlkanaler har länkats. Credit: Wyss Institute at Harvard University.

Denna artikel är baserad på pressmeddelanden från KTH och Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University.

Publikation

"Quantitative prediction of human pharmacokinetic responses to drugs via fluidically coupled vascularized organ chips," Anna Herland och Donald E Ingber med flera, Nature Biomedical Engineering, online Jan. 27, 2020, doi: 10.1038/s41551-019-0498-9

"Robotic fluidic coupling and interrogation of multiple vascularized organ chips," Richard Novak och Donald E Ingber med flera, Nature Biomedical Engineering, online Jan. 27, 2020, doi: 10.1038/s41551-019-0497-x

Event type
Föreläsningar och seminarier
Föreläsning med Y. Shrike Zhang - "3D Bioprinting for Tissue and Tissue Model Fabrication"

2019-10-31 15:00 - 23:59 Add to iCal
Campus Solna
Location
Biomedicum Hörsal 1, Karolinska Institutet, Solnavägen 9, entréplan
Lead

Välkommen till en föreläsning med Y. Shrike Zhang från Department of Medicine vid Harvard Medical School, USA den 31 oktober.

Content

Titel

"3D Bioprinting for Tissue and Tissue Model Fabrication"

Föreläsare

Y. Shrike Zhang, Assistant Professor, Department of Medicine, Harvard Medical School.

Over the last decades, the fabrication of three-dimensional (3D) tissues has become commonplace in tissue engineering and regenerative medicine. However, conventional 3D fabrication techniques are limited in their capacity to fabricate complex tissue constructs with the required precision and controllability that is needed to replicate biologically relevant tissues.

To this end, 3D bioprinting offers great versatility to fabricate biomimetic volumetric tissues that are structurally and functionally relevant. It enables precise control of the composition, spatial distribution, and architecture of bioprinted constructs facilitating the recapitulation of the delicate shape and structure of targeted organs and tissues.

This talk will discuss our recent efforts on developing a series of bioprinting strategies along with various cytocompatible bioink formulations. These platform technologies are likely to provide new opportunities in constructing functional tissues to facilitate regeneration and microtissue models for promoting drug screening.

Dr. Zhang is an Assistant Professor of Medicine at Harvard Medical School and Associate Bioengineer in the Division of Engineering in Medicine at the Brigham and Women’s Hospital.

Dr. Zhang received a B.Eng. in Biomedical Engineering from Southeast University, China in 2008, after which he obtained a M.S. in Biomedical Engineering from Washington University in St. Louis (2011) and a Ph.D. in Biomedical Engineering at Georgia Institute of Technology and Emory University School of Medicine (2013).

Dr. Zhang’s research is focused on innovating medical engineering technologies, including 3D bioprinting, organs-on-chips, microfluidics, and bioanalysis, to recreate functional tissues and their biomimetic models. He is an author of >170 peer-reviewed publications with an h-index of 44. His scientific contributions have been recognized by >40 international, national, and regional awards, notable ones including TERMIS-AM Young Investigator Award, C&EN Talented 12, IEEE Photonics Society Young Investigator Award, Society for Mechanical Engineers Marcus Crotts Outstanding Young Manufacturing Engineer Award, IEEE Sensors Council Technical Achievement Award, Lush Prize—Young Researcher (Americas), and Baxter Young Investigator Award.

Värd

Ola Hermanson

Kontakt

Publicerad: 2019-10-01 07:45 | Uppdaterad: 2019-10-01 08:34

Ny CRISPR Cas9-variant kan öka precisionen i genredigering

Iluustration CRISPR-Cas9
Illustration: NIH

Forskare har tagit fram en ny variant av genredigeringsverktyget CRISPR-Cas9 som har potentialen att öka precisionen vid genterapi i mänskliga celler. Den nya varianten minskade oavsiktliga förändringar i DNA jämfört med standardtekniken, vilket tyder på att den kan spela en roll i genterapier som kräver hög precision. Studien av forskare från Karolinska Institutets Ming Wai Lau Centre for Reparative Medicine i Hongkong publiceras i tidskriften PNAS.

Photo of Zongli Zheng.
Zongli Zheng, assistant professor at the Ming Wai Lau Centre for Reparative Medicine, Karolinska Institutet, Hong Kong. Foto: Patrick Chan.

CRISPR-Cas9 är ett enzym som först upptäcktes i bakterier och som kan programmeras att på en exakt plats i genomet klippa av och reparera DNA. Denna ’gensax’ kan användas för att korrigera defekta DNA-delar och testas för närvarande i kliniska prövningar för att behandla cancer, blodsjukdomar och medfödd blindhet. Teknologin kan ha potentialen att behandla tusentals genetiska sjukdomar.

I dess nuvarande form finns det dock flera utmaningar. En variant av Cas9-enzymet från bakterien Streptococcus pyogenes (SpCas9) har en hög träffsäkerhet men kan vara för stor för det virus som behövs för att leverera genredigeringspaketet till cellerna. En annan variant, Cas9-enzymet från bakterien Staphylococcus aureus (SaCas9), är mycket mindre och kan lätt få plats i en så kallad adenoassocierad virusvektor, det redskap som används för att transportera gensaxen. Denna variant är dock inte lika träffsäker som SpCas9. Oprecis genredigering kan komma att ändra DNA:t på oavsiktliga platser med potentiellt allvarliga konsekvenser.

Felträffar minskade med 90 procent

I den nuvarande studien utvecklade forskarna en modifierad variant kallad SaCas9-HF som i laboratoriemiljö signifikant förbättrade genredigeringens träffsäkerhet på 24 platser i det mänskliga genomet. SaCas9-HF minskade felträffar med omkring 90 procent för gensekvenser som är mycket lika och därför tenderar att generera en hög andel oavsiktliga redigeringar när man använder den normala varianten av enzymet, SaCas9. För gensekvenser som vanligtvis har färre redigeringsmissar hade SaCas9-HF nästan inga felträffar.

– Våra resultat visar på ett alternativ i verktygslådan till normalvarianten Cas9 – en ny SaCas9 för genredigering som kräver hög träffsäkerhet. Det nya enzymet kan vara speciellt användbart för framtida genterapi som använder adenoassocierade virusvektorer för att transportera genredigeringskomponenterna i kroppen, säger Zongli Zheng, forskarassistent vid Karolinska Institutets Ming Wai Lau Centre for Reparative Medicine i Hongkong.

Mer forskning behövs för att säkerställa att SaCas9-HF-varianten är lika träffsäker på andra celltyper. Forskarna är dock optimistiska om att tekniken går att använda på många olika typer av celler.

Effektivitet på omkring 80 procent

När det kommer till hur bra enzymet var på att modifiera de avsedda genetiska platserna hade SaCas9-HF en genomsnittlig effektivitet på 80 procent jämfört med normalvarianten, vilket forskarna anser vara jämförbart. I vissa fall kan det räcka med en redigeringseffektivitet på 10 procent för att reparera den skadade gensekvensen och återställa funktionen.

Studien finansierades av Ming Wai Lau Centre for Reparative Medicine, Vetenskapsrådet, City University of Hong Kong, National Natural Science Foundation of China, The Innovation and Technology Fund of Hong Kong Government, Hong Kong Health and Medical Research Fund, Hong Kong Research Grants Council, Shenzhen Science and Technology Innovation Fund, and Sanming Project of Medicine in Shenzhen, China.

Publikation

Rationally engineered Staphylococcus aureus Cas9 nucleases with high genome-wide specificity”, Yuanyan Tan, Athena H. Y. Chu, Siyu Bao, Duc Anh Hoang, Firaol Tamiru Kebede, Wenjun Xiong, Mingfang Ji, Jiahai Shi, and Zongli Zheng, PNAS, online September 30, 2019, DOI: 10.1073/pnas.1906843116

 

Publicerad: 2019-02-20 11:09 | Uppdaterad: 2019-02-20 11:15

Lovande resultat i studie om regenerativ angiogenes på människa

Professor Kenneth Chien, photo: Ulf Sirborn.

Ett internationellt samarbete mellan forskare från universitetsvärlden och läkemedelsindustrin har i en tidig klinisk studie (fas 1a/b) visat att en typ av kemiskt förändrat budbärar-RNA (mRNA), som kodar för proteinet VEGF-A, har potential att användas i behandling på människor. Målet är att kunna återskapa blodkärl och öka blodflödet i vävnad där detta av någon anledning begränsats, så kallad angiogenes.

Partners i det aktuella samarbetet är AstraZeneca, Moderna Inc., Karolinska Institutet och Sahlgrenska Akademin vid Göteborgs universitet. Resultaten, som bygger på en randomiserad, dubbelblind kontrollerad studie på män med typ 2-diabetes, har publicerats i vetenskapstidskriften Nature Communications.

Männen som deltog i studien injicerades med antingen placebo eller VEGF-A mRNA i huden på underarmen, och forskarna är nöjda med resultaten avseende säkerhet och farmakologiska effekter, till exempel på det lokala blodflödet efter injektionerna. VEGF-A står för vascular endothelial growth factor A och påverkar tillväxten av de celler som täcker blodkärlens insida, endotel.

Studien visade bland annat på att injektionen med VEGF-A mRNA ledde till ökad produktion av VEGF-A-protein. Resultaten var samstämmiga över samtliga behandlade områden och proteinnivåerna hos gruppen som fått det aktiva preparatet var högre än hos kontrollgruppen upp till 24-26 timmar efter behandlingen. Det gick också att se ett ökat blodflöde i behandlade områden upp till sju dagar efter en injektion. Den enda negativa bieffekten som rapporterades var milda reaktioner runt injektionsområdet.

Viktig milstolpe

– Det här är en viktig milstolpe när det gäller forskning om mRNA-terapier, eftersom vi börjar få svar på många av de frågor som rör leverans av mRNA i mänsklig vävnad, till exempel angående varaktighet och proteinnivåer och mRNA-teknikens möjligheter. Våra data visar att den här metoden kan komma att få betydelse för patienter med hämmat blodflöde, såsom vid hjärtsjukdom och diabetes eller andra vaskulära komplikationer, säger Kenneth Chien, professor vid Karolinska Institutets institutioner för cell och molekylärbiologi respektive medicin Huddinge, i ett pressmeddelande.

Han står med som medförfattare till den nu publicerade studien men är också en av de vetenskapliga grundarna till företaget Moderna och även hjärnan bakom konceptet med kemiskt förändrat mRNA.

Forskarna arbetar nu med en så kallad fas 2a-studie, där injektioner med VEGF-A mRNA ges till patienter som genomgår bypass-operation på grund av åderförkalkning i hjärtats kranskärl. Den aktuella studien har finansierats av AstraZeneca. Den här nyhetsartikeln bygger på ett pressmeddelande från Moderna, som är börsnoterat på Nasdaq.

Publikation

Intradermal Delivery of Modified mRNA Encoding VEGF-A is Well Tolerated and Transiently Enhances Basal Skin Blood Flow in Patients with Type 2 Diabetes
Li-Ming Gan, Maria Lagerström-Fermér, Leif G Carlsson, Cecilia Arfvidsson, Ann-Charlotte Egnell, Anna Rudvik, Magnus Kjaer, Anna Collén, James D Thompson, John Joyal, Ligia Chialda, Thomas Koernicke, Rainard Fuhr, Kenneth R Chien, Regina Fritsche-Danielson
Nature Communications, online 20 January 2019, doi: 10.1038/s41467-019-08852-4

Tags

Samverkan Regenerativ medicin Hjärt-kärlsjukdomar Farmakologi
Webb Admin 2019-02-20
Publicerad: 2018-03-01 18:00 | Uppdaterad: 2018-03-02 09:36

Nytt lovande angreppssätt för att läka ryggmärgsskador

Efter skador i hjärna eller ryggmärg är den läkande förmågan mycket begränsad och den som drabbas blir ofta permanent av med vissa funktionella förmågor. Forskare vid Karolinska Institutet rapporterar nu i tidskriften Cell att de har funnit en viktig mekanism som förklarar varför det ser ut så här. Med ett nytt angreppssätt har forskarna lyckats främja funktionsåterhämtning hos ryggmärgsskadade möss.

I många organ kan skadad vävnad repareras genom att det bildas nya celler av samma typ som de som gått förlorade. Men vid skador i det centrala nervsystemet bildas i stället en speciell typ av ärrvävnad, som hämmar den återbildande förmågan. Skador på hjärna och ryggmärg leder därför ofta till permanent bortfall av funktionella förmågor.

Man har länge ansett att ärrvävnaden blockerar nervfibrernas återväxt och att det är en förklaring till att funktionen inte återställs. Men ärrvävnaden är komplex och består av olika celltyper och molekyler och det har varit oklart exakt varför nervtrådarna inte klarar av att växa tillbaka efter skada. Genom studier på ryggmärgsskadade möss har forskare vid Karolinska Institutet nu identifierat en viktig mekanism som förklarar vad som gör att nervtrådarna inte kan växa genom ärrvävnaden.

– Fyndet ger en viktig förklaring till varför den funktionella återhämtningen är så begränsad efter skador i det centrala nervsystemet, säger Christian Göritz, docent vid institutionen för cell- och molekylärbiologi och Lau fellow vid Ming Wai Lau Centre for Reparative Medicine, Karolinska Institutet.

Identiferade viktig celltyp

Förklaringen till att skador inte läker särskilt bra i hjärna och ryggmärg fann forskarna hos en viss sorts celler som ligger tätt intill blodkärlen. När forskarna hämmade ärrbildningen som drivs av just dessa celler klarade vissa nervfibrer att växa genom skadan och återfå kontakt med andra nervceller. Detta ledde till förbättrad funktionell återhämtning hos de ryggmärgsskadade mössen.

– Vidare studier behövs nu för att undersöka om den här kunskapen kan användas för att gynna återhämtningen hos människor med skador i centrala nervsystemet, säger Christian Göritz.

Forskningen har fått stöd av SciLifeLab, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Karolinska Institutet, the National Genomics Infrastructure, UPPMAX, Foundation for Science and Technology (Portugal), Hållstens Forskningsstiftelse, EU:s sjunde ramprogram, Vetenskapsrådet, Hjärnfonden, Ming Wai Lau Centre for Reparative Medicine, Cancerfonden, JPND DACAPO-AD, Wings for Life Foundation, Tobias Stiftelsen, Stiftelsen för strategisk forskning och Torsten Söderbergs stiftelse.

Publikation

”Reducing pericyte-derived scarring promotes recovery after spinal cord injury”
David Oliveira Dias, Hoseok Kim, Daniel Holl, Beata Werne Solnestam, Joakim Lundeberg, Marie Carlén, Christian Göritz och Jonas Frisén
Cell, online 1 mars 2018, doi: 10.1016/j.cell.2018.02.004

Tags

Cellbiologi Neurobiologi Regenerativ medicin
Webb Admin 2018-03-02
Publicerad: 2017-12-22 11:00 | Uppdaterad: 2017-12-22 11:16

Salamanders arvsmassa ger ledtrådar om unik läkningsförmåga

Forskare vid Karolinska Institutet har lyckats kartlägga den spanska revbensalamanderns fullständiga genom, som är hela sex gånger större än människans. Bland de tidiga fynden finns en genfamilj som kan ge ledtrådar till salamandrarnas unika förmåga att återskapa komplexa vävnader, och även hela kroppsdelar. Studien publiceras i Nature Communications.

Det är första gången som salamanderns hela arvsmassa kartläggs, vilket kan leda till nya rön om groddjurets förmåga att återskapa såväl nervceller i hjärnan som hela kroppsdelar. Bland de första fynden finns ett stort antal kopior av en viss grupp mikroRNA-molekyler, som hos däggdjur hittas framför allt i embryonala stamceller, men även i cancerceller.

Motståndskraftiga mot tumörutveckling

– Det blir spännande att utröna hur regeneration i den vuxna organismen återaktiverar embryonala gener. Kopplingen till cancerceller är också mycket intressant, inte minst med tanke på att salamandrar är motståndskraftiga mot just tumörutveckling, säger András Simon, professor vid institutionen för cell- och molekylärbiologi på Karolinska Institutet som lett kartläggningen.

Även om den rikliga förekomsten av dessa mikroRNA-gener är unik för salamandern så kan den inte ensam förklara läkningsförmågan.

– Nu gäller det att göra funktionella studier av dessa mikroRNAn för att förstå deras roll. Troligen finns förklaringen till salamandrarnas unika läkningsförmåga i en kombination av artspecifika gener, och hur andra, evolutionärt konserverade gener orkestrerar och styr läkningsprocesserna, säger András Simon.

Först nu det har blivit möjligt

En av anledningarna till att salamandrarnas arvsmassa inte kartlagts tidigare är dess storlek. Den spanska revbensalamanderns genom är sex gånger större än människans, vilket har ställt stora krav på både teknik och metoder.

– Det är en utmaning att hantera ett så stort genom och först nu har teknologin utvecklats så mycket att det blivit möjligt. Sekvenseringen i sig tar inte så lång tid men att återskapa genomet från sekvensbitarna tar desto längre, säger András Simon.

– Vi insåg allihop hur svårt det skulle bli, men utmaningen gjorde projektet än mer spännande, berättar Ahmed Elewa, postdok vid samma institution och försteförfattare till studien.

Kan snabbt återskapa nervceller

Nu inleder forskargruppen vid Karolinska Institutet arbetet att tillsammans med andra forskare dra lärdom av salamanderns genom och testa nya idéer genom systematiska jämförelser med däggdjur.

– Redan för tio år sedan kunde vi visa att salamandrar på fyra veckor kan återskapa alla de nervceller som dör vid Parkinsons sjukdom. Nu kan vi djupdyka i de molekylära processerna bakom denna förmåga. Vi bedriver grundforskning men våra fynd kan förhoppningsvis leda till utvecklingen av nya regenerativa strategier för oss människor, säger András Simon.

Kartläggningen har genomförts i samarbete med SciLifeLab och Uppsala universitet. Den har finansierats huvudsakligen av Vetenskapsrådet, National Institutes of Health (NIH), Europeiska forskningsrådet, Cancerfonden och Wenner-Gren Stiftelserna.

Publikation

”Reading and editing the Pleurodeles waltl genome reveals novel features of tetrapod regeneration”
Ahmed Elewa, Heng Wang, Carlos Talavera-López, Alberto Joven, Gonçalo Brito, Anoop Kumar, L Shahul Hameed, May Penrad-Mobayed, Zeyu Yao, Neda Zamani, Yamen Abbas, Ilgar Abdullayev, Rickard Sandberg, Manfred Grabherr, Björn Andersson, András Simon
Nature Communications, online 22 december 2017, doi: 10.1038/s41467-017-01964-9

Publicerad: 2017-11-27 20:20 | Uppdaterad: 2017-11-27 20:30

Framstående forskare vid NVS får fortsatt KI-finansiering i strategisk satsning

Anna Rising, forskare vid sektionen för neurogeriatrik, får en 1.2 miljoner kronor om året under fem år från Karolinska Institutets (KI) styrelse för forskning (FS). Detta inom ramen för satsningen på att rekrytera juniora forskare som har utmärkta vetenskapliga meriter och framtida potential.

Den gemensamma nämnaren i hennes forskning är spindeltråd. Bland annat undersöker hennes grupp hur en syntetisk variant av tråden kan användas i regenerativ (återbildande) medicin, och hur förståelsen för hur spindeln producerar tråden kan användas för läkemedelsframställning. Det är avancerad ingenjörskonst på molekyl- och cellnivå som bland annat kan leda till nya metoder att skapa levande vävnad på, i människokroppen eller i labbet.

Finansieringen som Anna Rising nu får är det andra steget i KI:s karriärstege för juniora forskare. För två år sedan beviljades hon medel i det första steget, vilket då innebar en miljon kronor under två år. Läs mer om det här.

Tags

Anslag Karriär Regenerativ medicin Neurobiologi Läkemedel Cell- och molekylärbiologi
Webb Admin 2017-11-27
Subscribe to Regenerativ medicin