Fra laboratorium til pasient - stamcelleforskningens muligheter, utfordringer og perspektiver

Transkript

1 Fra laboratorium til pasient - stamcelleforskningens muligheter, utfordringer og perspektiver Joel C. Glover Leder, Nasjonalt senter for stamcelleforskning Professor, Institutt for medisinsk basalforskning joel.glover@medisin.uio.no

2 Hva er en stamcelle? Faglig definisjon: En uspesialisert celle med evne til selvfornyelse (hver celledeling danner minst en ny stamcelle) og som danner et sett spesialiserte celler

3 Hva er en stamcelle? Faglig definisjon: En uspesialisert celle med evne til selvfornyelse (hver celledeling danner minst en ny stamcelle) og som danner et sett spesialiserte celler Populærvitenskapelig definisjon: Kroppens såkorn

4 En kjent kilde for stamceller: Beinmarg Illustration by Cell Imaging Core, Center for Reproductive Sciences, University of Kansas Medical Center

5 Ulike typer og kilder for stamceller: Embryonale (ES) Høstes fra 5-dager gamle embryoer. Pluripotente. Somatiske Høstes fra ferdig utviklede organer. Multipotente. Indusert pluripotente (ips) Dannes ved eksperimentell manipulering av ferdig differensierte celler. Pluripotente. *Direkte reprogrammering fra ferdig differensierte celler

6 Viktig begrep: Stamcellens potensial pluripotent multipotent unipotent

7 Viktig begrep: Stamcellens potensial pluripotent multipotent unipotent alle celletyper mange celletyper en celletype

8 Viktig begrep: Stamcellens potensial pluripotent multipotent unipotent alle celletyper mange celletyper en celletype embryonale, ips somatiske somatiske

9 Illustration from

10 Anvendelse av embryonale stamceller: Celle-erstatning i pasienter* Standardiserte celler til studier av normal funksjon Standardiserte celler til studier av sykdomsmekanismer Standardiserte celler til testing av nye medikamenter Gullstandard for studier av pluripotensialitet * Krever streng kontroll over differensiering for å unngå feil celletyper eller kreft

11 Anvendelse av somatiske stamceller: Autolog celle-erstatning i pasienter Modulering av betennelses- og immunreaksjoner Stimulering av kroppens egne stamceller Organ rekonstruksjon Studier av normaldifferensiering Testing av nye medikamenter Kilde for ips celler, direkte reprogrammering

12

13 Shinya Yamanaka John B. Gurdon

14 ips celler til sykdomsbehandling og sykdomsmodeller

15

16 Anvendelse av ips-celler: Autolog celle-erstatning i pasienter* In vitro sykdomsmodeller Organ rekonstruksjon Standardiserte celler for studier av normaldifferensiering Standardiserte celler for testing av nye medikamenter * Krever streng kontroll over differensiering for å unngå feil celletyper eller kreft

17 Direkte reprogrammering fra ferdig differensierte celler

18 Fordeler og ulemper: Embryonale (ES) Relativt lett å fremstille og differensiere. Kan lage alt (men også kreft). Betydelige etiske problemer. Vil oppfattes som fremmed av kroppen. Somatiske Lett å høste fra noen (men ikke alle) organer. Lager begrenset utvalg av celler (ikke kreft). Få etiske problemer. Vil ikke oppfattes som fremmed av kroppen (autologe). Indusert pluripotente (ips) Mindre lett å fremstille og differensiere. Kan lage alt (men også kreft). Få etiske problemer. Vil ikke oppfattes som fremmed av kroppen (autologe). *Direkte reprogrammering fra ferdig differensierte celler.

19 Perspektiver: Vil være mulig å lage ubegrensede mengder av samtlige celletyper i kroppen. Disse vil kunne brukes til å erstatte syke eller tapte celler, og til å bygge opp nye organer i laboratoriet. De vil kunne brukes til å forske på sjeldne sykdommer. De vil kunne brukes til å teste medikamenter og skreddesy disse til individer med ulik genetisk bakgrunn. Fremstilling av celler fra en hvilken som helst virveldyreart vil bidra til en dypere forståelse av vår plass i biologien.

20 Utfordringer: Fremstilling av celler fra pluripotente stamceller må skje med streng kontroll for å unngå feildifferensiering og kreft. Erstatning av celler i kroppen er på biologiens premisser i noen tilfeller vil dette være relativt lett, i andre svært vanskelig. Per idag er fremstilling av stamceller og deres avkom kostbart! Etikk. Selv uten bruk av embryoer finnes det etiske problemstillinger som må løses. Hvem har eier- og bruksrett til mine celler?

21 National Core Facility for Production, Maintenance and Characterization of Human Pluripotent Stem Cells Produksjon og karakterisering av ES-celler og ips-celler 3 heltids cellekulturingeniører, spesialopplært ved Karolinska Institutt ips-celleteknologi startet 2012 Planer om å starte direkte reprogrammering av hudceller til nerveceller 4 cellekulturenheter, 1 P2 virus lab Flow cytometri-enhet (med teknisk assistanse) Controlled environment konfokalt mikroskop-enhet Registrert som kjernefasilitet ved OUS Image upper right from Handout/REUTERS