Vägen från hudcell till stamcell kartlagd
En ny studie har kartlagt hur omprogrammering av hudceller till stamceller går till i detalj. Resultatet, som publiceras i tidskriften Nature, kan förhoppningsvis leda till effektivare framställning av dessa celler som forskarna i framtiden hoppas kunna använda för att behandla sjukdomar som Parkinsons sjukdom och MS.
Upptäckten att specialiserade celler kan omprogrammeras till omogna celler som i sin tur kan utvecklas till kroppens alla vävnader tilldelades Nobelpriset i medicin eller fysiologi 2012. Metoden möjliggör studier på celler som normalt är otillgängliga, till exempel celler från hjärnan hos Parkinsonpatienter. Istället för att studera hjärncellerna kan forskarna använda mer lättillgängliga hudceller från patienterna och sedan i laboratoriet omvandla dem till de nervceller de vill studera. Men metoderna för att få fram iPS-celler har visat sig ineffektiva och forskare har haft svårt att få fram stora mängder celler.
För att bättre förstå omprogrammeringsprocessen i detalj har nu en internationell forskargrupp, där forskare vid Karolinska Institutet ingått, kartlagt flera steg i omvandlingen från hudceller, så kallade fibroblaster, till inducerade pluripotenta stamceller, iPS-celler. Genom att mäta uttryck av specifika gener och förekomst av vissa receptorer på cellerna yta under processens gång har de visat att den omprogrammering till iPS som sker i laboratoriet inte motsvarar en omvänd embryonalutveckling, utan att processen går via distinkta mellansteg som saknar motsvarighet i normal cellutveckling. Enligt Sten Linnarsson, forskare vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik vid Karolinska Institutet, är resultaten viktiga av två skäl.
– För det första ger det oss djupare insikter i själva reprogrammeringsprocessen, vilket ger en ökad förståelse av hur celler kan omvandlas från en typ till en annan. För det andra ger det oss verktyg att utveckla reprogrammering till en mer effektiv process, säger han.
I framtiden hoppas forskarna kunna utgå från iPS-celler för att odla fram celler som kan transplanteras in i kroppen och ersätta sjuka celler vid sjukdomar som exempelvis multipel skleros eller Parkinsons sjukdom.
Studien har letts av forskare vid University of Edinburgh och skett i samarbete med German Research Center for Environmental Health. Forskningen har till största delen finansierats med medel från European Research Council starting grant och Anne Rowling Regenerative Neurology Clinic.
Publikation
High-resolution analysis with novel cell-surface markers identifies routes to iPS cells.
Nature 2013 Jul;499(7456):88-91