Hvad er stamceller, og hvorfor er de vigtige?
Idéen om en mirakelkur og kroppe, der heler sig selv, har en særlig fascination. Stamcelleforskning bringer regenerativ medicin et skridt nærmere, men mange af ideerne og begreberne forbliver kontroversielle. Så hvad er stamceller, og hvorfor er de så vigtige?
Stamceller er en type celle, der kan udvikle sig til mange andre typer celler. Stamceller kan også forny sig ved at dele, selv efter at de har været inaktive i lang tid.
Den menneskelige krop kræver mange forskellige celletyper for at fungere, men den producerer ikke hver celletype fuldt dannet og klar til brug. I stedet producerer den stamceller, der har en bred vifte af mulige funktioner. Stamceller skal dog blive en bestemt celletype for at være nyttige.
Når en stamcelle deler sig, kan de nye celler enten blive en anden stamcelle eller en specifik celle, såsom en blodcelle, en hjernecelle eller en muskelcelle.
Forskere kalder en stamcelle en udifferentieret celle, fordi den kan blive en hvilken som helst celle. I modsætning hertil er en blodcelle for eksempel en 'differentieret' celle, fordi den allerede er en bestemt type celle.
Stamceller i terapi
I nogle væv spiller stamceller en vigtig rolle i regenerering, da de let kan opdele sig for at erstatte døde celler.
Forskere mener, at det at vide, hvordan stamceller fungerer, kan føre til mulige behandlinger for tilstande, såsom diabetes og hjertesygdomme.
For eksempel, hvis en persons hjerte indeholder beskadiget væv, kan læger muligvis stimulere sundt væv til at vokse ved at transplantere laboratoriedyrkede stamceller i personens hjerte. Dette kan få hjertevævet til at forny sig.
Forskere på en mindre undersøgelse offentliggjort i Journal of Cardiovascular Translational Research testet denne metode.
Resultaterne viste en reduktion på 40 procent af størrelsen på arret hjertevæv forårsaget af hjerteanfald, når læger transplanterede stamceller til det beskadigede område.
Læger har altid betragtet denne form for ar som permanent og ubehandlet.
Imidlertid involverede denne lille undersøgelse kun 11 deltagere. Dette gør det vanskeligt at fortælle, om forbedringen i hjertefunktion skyldes transplantation af stamceller, eller om det skyldtes noget andet.
For eksempel fandt alle transplantationer sted, mens individerne gennemgik hjerte-bypass-operation, så det er muligt, at forbedringen i hjertefunktion skyldtes bypass snarere end stamcellebehandling.
For at undersøge yderligere planlægger forskerne at foretage en anden undersøgelse. Denne undersøgelse vil omfatte en kontrolgruppe af mennesker med hjertesvigt, der gennemgår bypassoperationer, men som ikke modtager stamcellebehandling.
En anden undersøgelse, offentliggjort i Naturkommunikation i 2016 har foreslået, at stamcellebehandlinger kan være grundlaget for personlig diabetesbehandling.
I mus og laboratoriedyrkede kulturer producerede forskere med succes insulinudskillende celler fra stamceller, der stammer fra huden hos mennesker med type 1-diabetes.
Jeffrey R. Millman, assisterende professor i medicin og biomedicinsk teknik ved Washington University School of Medicine og første forfatter, siger:
"I teorien, hvis vi kunne erstatte de beskadigede celler hos disse individer med nye betaceller i bugspytkirtlen - hvis primære funktion er at opbevare og frigive insulin til kontrol af blodsukker - behøver patienter med type 1-diabetes ikke længere insulinskud."
Jeffrey R. Millman
Millman håber, at disse stamceller-afledte beta-celler kunne være klar til forskning hos mennesker inden for 3 til 5 år.
"Hvad vi forestiller os er en ambulant procedure, hvor en slags enhed fyldt med cellerne placeres lige under huden," sagde han.
Stamceller kunne have et stort potentiale i at udvikle nye terapier.
Stamceller i lægemiddeludvikling
En måde, som forskere bruger stamceller på i øjeblikket, er at udvikle og teste nye lægemidler.
Den type stamceller, som forskere ofte bruger til dette formål kaldes inducerede pluripotente stamceller.
Dette er celler, der allerede har gennemgået differentiering, men som forskere genetisk har "omprogrammeret" ved hjælp af vira, så de kan dele sig og blive til en hvilken som helst celle. På denne måde fungerer de som udifferentierede stamceller.
Forskere kan dyrke differentierede celler fra disse pluripotente stamceller for at ligne for eksempel kræftceller. Oprettelse af disse celler betyder, at forskere kan bruge dem til at teste lægemidler mod kræft.
Forskere fremstiller allerede en lang række kræftceller ved hjælp af denne metode. Men fordi de endnu ikke kan skabe celler, der efterligner kræftceller på en kontrolleret måde, er det ikke altid muligt at replikere resultaterne præcist.
Fungerer nuværende stamcellebehandlinger?
I de senere år er der åbnet klinikker, der tilbyder stamcellebehandlinger.
En 2016-undersøgelse offentliggjort i Cellestamcelle tællede 570 af disse klinikker i USA alene. De tilbyder stamcellebaserede terapier til lidelser lige fra sportsskader til kræft.
Stamcellebehandlinger er dog stadig for det meste teoretiske end evidensbaserede.
Meget få stamcellebehandlinger har endda nået den tidligste fase af et klinisk forsøg. Forskere udfører det meste af den nuværende forskning på mus eller en petriskål.
På trods af dette tillader den amerikanske fødevare- og lægemiddeladministration (FDA) klinikker at injicere mennesker med deres egne stamceller, så længe cellerne kun er beregnet til at udføre deres normale funktion ifølge Cellestamcelle.
Hvor kommer stamceller fra?
Forskere kan høste stamceller på forskellige måder.
Embryonale stamceller kommer fra et foster, der kun er et par dage gammelt.
Forskere kan udvinde voksne stamceller fra forskellige typer væv, herunder hjerne, knoglemarv, blodkar, skeletmuskulatur, hud, tænder, tarmene, leveren, blandt andre.
Fostervand indeholder stamceller. Mange kvinder vælger en fostervandsprøveprøve, der kontrollerer for medfødte handicap, før barnet er født. Hvis lægen opbevarer væsken, kan de bruge den i fremtiden til at behandle andre tilstande enten under graviditet eller efter fødslen.
Inducerede pluripotente stamceller (iPS-celler) er celler, som forskere kan omprogrammere til at fungere som stamceller til brug i regenerativ medicin.
Efter at have samlet stamcellerne opbevarer forskere dem normalt i flydende nitrogen til fremtidig brug.
Etiske problemer
Historisk har brugen af stamceller i medicinsk forskning været kontroversiel.
Dette skyldes, at da den terapeutiske anvendelse af stamceller først blev opmærksom på offentligheden i slutningen af 1990'erne, udledte forskere menneskelige stamceller fra embryoner.
Mange mennesker er uenige i at bruge humane embryonale celler til medicinsk forskning, fordi udvinding af stammen betyder at ødelægge fosteret.
Dette skaber komplekse problemer, da folk har forskellige overbevisninger om, hvad der udgør starten på det menneskelige liv.
For nogle mennesker starter livet, når en baby er født, eller når et foster udvikler sig til et foster. Andre mener, at menneskelivet begynder ved undfangelsen, så et foster har samme moralske status og rettigheder som en voksen eller et menneske.
Præsident George W. Bush havde stærke religiøse synspunkter for livet, og han forbød finansiering til menneskelig stamcelleforskning i 2001.
Præsident Obamas administration tillod imidlertid en delvis tilbagevenden af disse forskningsrestriktioner.
Imidlertid var forskere allerede i 2006 begyndt at bruge pluripotente stamceller. Forskere stammer ikke disse stamceller fra embryonale stamceller. Som et resultat har denne teknik ikke de samme etiske bekymringer.
Med dette og andre nylige fremskridt inden for stamcelleteknologi begynder holdningen til stamcelleforskning langsomt at ændre sig.
Nuværende forskning
Stamcelleforskning hjælper forskere med at forstå, hvordan en organisme udvikler sig fra en enkelt celle, og hvordan sunde celler kommer til at erstatte defekte celler hos mennesker og dyr.
Forstå kræft
Mange alvorlige medicinske tilstande, der forekommer hos mennesker, såsom kræft og medfødte handicap, sker, fordi celler deler sig unormalt.
En bedre forståelse af stamceller kan give indsigt i, hvordan disse sygdomme opstår, og mulige behandlingsmuligheder.
Regenerativ medicin
I juni 2016 tog to forskere andenprisen i materialekategorien i Det Forenede Kongeriges Royal Society of Chemistry's nye teknologikonkurrence for at skabe et syntetisk biomateriale, der stimulerer stamceller, der er hjemmehørende i en persons egne tænder.
Forskerne mener, at dette materiale vil erstatte fyldninger, da stamcellerne vil bede de beskadigede tænder om at helbrede sig selv.
Selvom meget mere forskning er nødvendig, før stamcellebehandlinger kan blive en del af regelmæssig medicinsk praksis, udvikler videnskaben omkring stamceller sig hele tiden.
I næsten ethvert terapiområde håber læger, at stamcelle-teknologi vil revolutionere terapeutiske normer og indføre mindst en ny standard for personlig behandling og måske endda selvhelende kroppe.
Når det kan ske, er ingen helt klar til at sige.
Find ud af mere her om stamceller, hvor de kommer fra, og deres mulige anvendelser.
