Årsrapport 2015 Program for stamcelleforskning/stamceller (2013-2017) Året 2015 Programmet lyste i 2015 ut 27 mill. kroner til forskning på stamceller. Fem prosjekter ble innvilget, hvorav tre forskerprosjekter og to unge talenter. Det årlige nettverksmøtet finansiert av programmet, Norwegian Stem Cell Networking Meeting, ble avholdt 26.-27. september 2015, med om lag 70 deltakere. Som et ledd i det å øke antall norske søknader til Horisont 2020, var det en egen sesjon på nettverksmøtet om hvilke muligheter det er for stamcelleforskere i Horisont 2020. Prosjektene som ble innvilget i 2013, er nå godt i gang og også Nasjonalt senter for stamcelleforskning er vel i gang med sin andre periode. Programmets overordnede mål/formål Program for stamcelleforskning (2013-2017) har som mål å utvikle og styrke kompetansen innenfor grunnleggende og klinisk forskning på stamceller, med sikte på behandling av alvorlig og kronisk syke pasienter. Programmet skal gjennom forskning og innovasjon bidra til at norske pasienter i fremtiden kan tilbys stamcellebasert helsehjelp og behandling i Norge som er på høyde med det som tilbys i utlandet. Norge skal gi et godt bidrag til internasjonal forskning på dette området på en måte som ivaretar enkeltmenneskets integritet og menneskeverd og holder høy etisk standard. En viktig prioritering for programmet er å stimulere til økt translasjonsforskning gjennom samarbeid mellom basalforskere og kliniske forskere. Program for stamcelleforskning skal videre stimulere til internasjonalt forskningssamarbeid på relevante og prioriterte programområder, og internasjonal forskerutveksling vil bli tillagt betydelig vekt. Program for stamcelleforskning har i perioden 2013-2017 fire prioriterte tematiske områder: Forskning for bedre forståelse av basale prosesser knyttet til vekst og differensiering av stamceller. Karakterisering og validering av stamceller for bruk i klinikken. Utvikling og implementering av prosedyrer og protokoller for reparasjon av skadet vev eller organ. Bruk og videreutvikling av induserte pluripotente stamceller (ips-celler). 1
Økonomi og prosjektomfang Disponibelt budsjett i 2015: 34,4 mill. kroner Forbruk i 2015: 24,4 mill. kroner Programmets finansieringskilder i 2015: 20 mill. kroner fra Helse- og omsorgsdepartementet Antall og type prosjekter i 2015: 16 prosjekter, hvorav 12 forskerprosjekter (2 nye), 2 unge forskertalenter (nye), 1 personlig doktorgradsstipend, samt en bevilgning til Nasjonalt senter for stamcelleforskning. Overordnet vurdering av måloppnåelse, resultater og utfordringer Program for stamcelleforskning har i 2015 opprettholdt programmets tre pilarer: Støtte til prosjekter basert på åpen konkurransebasert utlysning av forskningsmidler, bevilgning til Nasjonalt senter for stamcelleforskning, og finansiering av det årlige nettverksmøtet for norsk stamcelleforskning. Programmets hovedmål er å utvikle og styrke kompetansen innenfor grunnforskning og klinisk forskning på stamceller med sikte på behandling av alvorlig og kronisk syke pasienter. Gjennom prosjekter som ble innvilget i 2013 og nye prosjekter innvilget i 2015, jobber programmet med å nå sine delmål. De første prosjektene er nå godt i gang og bevilgningen til Nasjonalt senter for stamcelleforskning er blitt videreført. Programmet har gjennom det årlige nettverksmøtet skapt en nasjonal og internasjonal møteplass, som har bidratt til tverrfaglig samarbeid. Programstyret vurderer finansieringen av denne møteplassen som viktig for norsk stamcelleforskning. Programmet har satt i gang en viktig satsing på forskning på ips-celler, bla gjennom rekruttering av en ny gruppeleder på feltet, samt finansiering av flere nye prosjekter på området. Økt kompetanse og bedre infrastruktur for forskning på ips-celler vil gi muligheter for bedre forståelse av sykdommer på molekylært og cellulært nivå. Program for stamcelleforskning har en styrke i sitt målrettede tematiske fokus kombinert med fleksibilitet til å finansiere både grunnforskning og klinisk forskning. Dette muliggjør en helhetlig tilnærming til temaet som er svært viktig. Stamcelleforskning omfatter mange forskjellige problemstillinger og potensielle anvendelsesområder, og det er variasjon i hvor forskningsfronten befinner seg på de ulike områdene. Innsatsen kan dermed tilpasses utviklingen og variasjoner innenfor fagområdet, hvor målet om at satsingen skal komme pasienter til gode vektlegges. For å styrke den pasientnære delen av programmet, la programstyret opp til å kunne prioritere klinisk relevante forskningsprosjekter i utlysningen i 2015. Samarbeid, både mellom ulike grunnforskningsmiljøer og mellom basalforskere og klinikere, er sentralt. Å stimulere til translasjonsforskning er av stor betydning for å sikre at potensialet i den kunnskap som genereres innenfor basalforskning utnyttes i klinisk forskning, og vice versa. Det overordnede langsiktige målet om at satsingen på stamcelleforskning skal komme pasienter til gode, fordrer fokus på samarbeid mellom forskningsmiljøer og på translasjonsforskning. Nasjonalt senter for stamcelleforskning har en sentral funksjon når det gjelder å fremme translasjonsforskning på feltet. Internasjonalt er stamcelleforskning et område i vekst, og den norske satsingen på feltet er viktig for å bygge opp sterke og aktive forskningsmiljøer nasjonalt. Som et lite land er det vanskelig å dekke alle aspekter innenfor stamcelleforskningen. Det er derfor viktig at en nasjonal satsing bygger på områder der Norge har sterke forsknings- og fagmiljøer. 2
Nøkkeltall Antall 2014 Antall 2015 Totalt K M Totalt K M Prosjektledere - personer 16 3 13 16 5 11 Dr. gradsstipendiater - årsverk Dr. gradsstipendiater - personer 1 1 1 1 Postdoktorstipendiater - årsverk 6,4 2,9 3,5 4,6 2,2 2,4 Postdoktorstipendiater - personer 10 5 5 12 4 6 Avlagte doktorgrader 3 2 1 1 1 Det var i 2015 en kvinnelig og ingen mannlige doktorgradsstipendiater finansiert av programmet. Blant postdoktorstipendiatene var det en liten overvekt av menn. For prosjektledere er det en overvekt av menn. Antallet kvinnelige prosjektledere er økt sammenlignet med 2014. Det er for øvrig en nedgang i antall årsverk rekrutteringsstillinger. Dette skyldes at nå nærmer flere av programmets prosjekter seg slutten, samtidig som de nye prosjektene fremdeles er helt i oppstartsfasen. For disse prosjektene er ikke alle detaljer rundt stillingene, som årsverk, ennå innmeldt. Det resulterer også i at totalt antall postdoktorstipendiater i 2015, er flere enn summen av antall mannlige og kvinnelige postdoktorstipendiater. Nasjonalt senter for stamcelleforskning inngår ikke i tallene over, og har levert en egen årsrapport for 2015. Under er en oversikt over antallet personer som er knyttet til senteret. Nasjonalt senter for stamcelleforskning Antall personer 2014 Antall personer 2015 Totalt: 140 K M Totalt: 138 Gruppeleder 12 1 11 12 1 11 Forskere 16 7 9 18 7 11 Postdoktorstipendiater 41 20 21 31 18 13 Dr. gradsstipendiater 36 20 16 33 21 12 Mastergrads- og medisinstudenter 6 4 2 8 4 4 Avlagte doktorgrader 4 3 Teknisk og administrativt personell 29 24 5 31 28 3 Gjesteforskere 5 5 K M 3
Senterets medlemmer har i 2015 publisert 51 vitenskapelige artikler med referee. Flere av gruppelederne har også drevet allmennrettet formidling. Flere av gruppelederne ved sentret har også egne bevilgninger under programmet som de har rapportert direkte til Forskningsrådet for. Følgelig er det en viss grad av dobbeltrapportering, dvs. både via sentret og direkte til Forskningsrådet. Resultatindikatorer Antall 2014 Antall 2015 Nasjonalt senter for stamcelleforskning 2015 Vitenskapelig publisering: Publisert artikkel i periodika og serier 7 13 51 Publisert artikkel i antologi Publiserte monografier Formidling, samfunnspåvirkning: Rapporter, notater, artikler, foredrag på 13 40 20 møter/konferanser rettet mot prosjektets målgrupper Populærvitenskapelige publikasjoner (artikler/bøker, 2 debatt-bøker/ -artikler, høringer, utstillinger, skjønnlitteratur etc.) Oppslag i massemedia (aviser, radio, TV mm.) 4 Innovasjonsresultater: Ferdigstilte nye/forbedrete metoder/modeller/prototyper Ferdigstilte nye/forbedrete produkter Ferdigstilte nye/forbedrete prosesser Ferdigstilte nye/forbedrete tjenester Søkte patenter Inngåtte lisensieringskontrakter 1 Kommentarer til tallene: Mange av programmets prosjekter er nå godt i gang og noen er i sluttfasen. Dette har som forventet, gitt flere resultater i 2015 sammenlignet med 2014. Analyse av prosjektporteføljen for 2015 med Health Research Classification System Health Research Classification System (HRCS) er et verktøy for å analysere forskningsinnsats på helsefeltet. HRCS-systemet gir profiler av forskningsporteføljen basert på type forskning (forskningsaktivitet) og relevans for helse og sykdom (helsekategori) (www.hrcsonline.net). Prosjekter med forbruk i 2015 har blitt kategorisert, med unntak av eventuelle bevilgninger til nettverk, sentre, arrangementsstøtte og administrative prosjekter. 14 forskningsprosjekter er inkludert i analysen for STAMCELLER, med et samlet forbruk på 14,4 mill. kroner i 2015. 4
Finansiering fordelt på HRCS hovedkategorier for forskningsaktivitet Figuren viser at hovedvekten av forskningsaktiviteten er rettet mot forskning som kan underbygge forskning på sykdom, etterfulgt av forskning for forståelse av årsak, risiko og utvikling av sykdom og dårlig helse, samt utvikling av behandling og terapeutiske intervensjoner. Finansiering fordelt på HRCS helsekategori Fordeling av finansieringen av prosjektene på Health Category-dimensjonens hovedkategorier, med de respektive kategorienes prosentandel av de bevilgede midlene. Forskning som kan være relevant for mange/alle typer sykdom og helse kategoriseres med "Generic Health Relevance". 5
Viktigste aktiviteter Programstyret Et nytt programstyre ble oppnevnt fra 1.1.2014, bestående av syv medlemmer og to varamedlemmer. Styret består av fire norske medlemmer og tre medlemmer fra andre skandinaviske land. Programstyret har hatt to møter i løpet av året. Oppfølging av prosjekter, nettverksmøtet, formidlingstiltak på programnivå og strategiarbeid har vært sentrale temaer. Programmet blir en del av det nye helseprogrammet "God og treffsikker diagnostikk, behandling og rehabilitering " (BEHANDLING) fra 1.1. 2018. Et viktig spørsmål i denne forbindelse har vært hvordan man kan forsvare stamcelleforskningen inn i det nye programmet. Finansiering: Utlysning og bevilgning til 5 nye prosjekter Program for stamcelleforskning lyste ut 27 millioner kroner til nye prosjekter med søknadsfrist 11. februar 2015. 30 søknader kom inn til fristen. Et panel bestående av fem europeiske stamcelleforskere vurderte søknadene med hensyn på vitenskapelig kvalitet. Programstyret behandlet søknadene i mai, med ansvar for å ivareta et helhetsperspektiv basert på fagpanelenes vurdering av søknadenes vitenskapelige kvalitet, samt vurdering av relevans til utlysningen, relevans til programmets mål og prioriterte områder, og vurdering av budsjett i søknadene. Styret fattet en beslutning om å innvilge støtte til 5 nye prosjekter, hvorav tre forskerprosjekter og to unge talenter. Finansiering: Videreføring av bevilgning til Nasjonalt senter for stamcelleforskning Nasjonalt senter for stamcelleforskning ble etablert gjennom en øremerket bevilgning under Program for stamcelleforskning fra 2008. På grunnlag av en evaluering utført av en internasjonal evalueringskomite i 2012, og en fagfellevurdert søknad fra Senteret, vedtok programstyret i 2013 å videreføre bevilgningen til senteret. Senterets andre periode startet i 2014. Det årlige nettverksmøtet Norwegian Stem Cell Networking Meeting ble avholdt 26.-27. september 2015, med om lag 70 deltakere. Nettverksmøtet har skapt en møteplass for forskere på feltet, og deltakerne har fremhevet betydningen av denne typen møter for å stimulere til samarbeid, både nasjonalt og internasjonalt. Som et ledd i det å øke antall norske søknader til Horisont 2020, var det en egen sesjon på nettverksmøtet om hvilke muligheter det er for stamcelleforskere i Horisont 2020. Internasjonalt samarbeid Programmet innførte i 2013 en løpende utlysning av utenlandsstipend for doktorgrads-, postdoktorstipendiater og forskere med lønn finansiert av programmet. Denne ordningen er videreført i 2015. I utlysningen med frist februar 2015, poengterte programstyret at pågående eller planlagt internasjonalt samarbeid ville være et viktig kriterium, og synliggjøring av dette ville telle positivt i vurderingen av søknadene. Det ble spesielt oppfordret til utenlandsopphold for postdoktorer og unge forskertalenter. Kommunikasjons- og formidlingstiltak Formidling fra prosjektene er viktig. I den forbindelse har programmet ønsket å få flere av forskerne med finansiering fra programmet til å formidle sine resultater i media. Blant annet kunne programmet tilby et kurs i forskningsformidling i regi av Aftenposten, for norske stamcelleforsker. Da ingen hadde meldt seg på kurset innen påmeldingsfristen, måtte kurset avlyst. Som et alternativ, vil programmet kunne tilby stamcelleforskere plass når kurset arrangeres av andre programmer i 6
Forskningsrådet. Programmet har også selv kontaktet media som et ledd i å få publisert flere nyhetssaker om stamcelleforskning. Som grunnlag for denne kontakten har journalist Bjarne Røsjø i 2015 samlet inn informasjon om hva som skjer av forskning i flere sentrale stamcellemiljø i Norge. Dette er ment som et ledd i å få mer oppmerksomhet rundt stamcelleforskning, både via programmets nettsider og i media, og vil være viktig for å formidle betydningen av stamcelleforskning til allmennhet og politikere. Forskingseksempler smakebiter Programmets nye prosjekter er startet opp Satsing på induserte pluripotente stamceller (ips-celler) er sentralt i programmet. Derfor valgte programstyret både i 2013 og 2015 å innvilge prosjekter som skal forske på nettopp denne celletypen. Prosjektene i Stamcelleprogrammet er varierte og har ulik inngangsport for å studere ipsceller. Noen bruker dem som forskningsverktøy for å finne ut mer om ulike sykdommer og teste om eksisterende legemidler kan brukes til å behandle sykdommene. Andre jobber med den grunnleggende forståelsen av hvordan ips-celler differensierer til spesialiserte celler og hvilke komponenter og forhold som kreves for vellykket celle-differensiering. I porteføljen er det også et prosjekt som utvikler en plattform for å lage ips-celler. Denne plattformen vil ha stort potensial for bruk av ips-celler til medisinsk behandling i klinikken, og vil kunne bidra til utvikling av individbasert behandling. Programmet har prosjekter som konsentrerer seg om spesifikke kroppsdeler, deriblant oppbygging av nytt beinvev og forskning på stamceller i øyet. Noen prosjekter ser på muligheten til å bruke stamceller til behandling av ulike sykdommer. Blant annet skal et prosjekt forske på en gruppe krefttyper karakterisert ved unormal blodproduksjon, Myelodysplastisk syndrom (MDS) (også kalt pre-leukemi). Defekte mitokondrier er årsak til mange sykdommer, deriblant nevrodegenerative lidelser som Parkinson, og i prosjektporteføljen til programmet er det et prosjekt som skal se på bruk av stamceller som behandling for defekter i mitokondriene. Programmets nye prosjekter med oppstart i 2015, varierer fra det helt basale, via bioteknologi, studier på ips-celler og sykdomsmekanismer, til mer translasjonell forskning. Ett prosjekt skal studere hvordan cellemetabolisme påvirker den 3-dimensjonale organiseringen av kromosomer og gener i fettstamceller. Et annet prosjekt skal vha. nanoteknologi pakke inn en stor overflate med leverceller på en slik måte at de kan brukes som et instrument som kan støtte leverfunksjonen ved akutt leversvikt. Et av de unge talentene skal undersøke felles mekanismer for aldersbestemt sykdomsdebut ved å benytte ips-celler fra ulike pasienter med monogen diabetes, kalt MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young). Det andre unge talentet skal forske på den svært aggressive kreftformen Akutt Myelogen Leukemi (AML) ved å teste den potensielle rollen mikromiljøet i benmargen spiller i overgangen fra kronisk til akutt blodmalignitet, og betydningen av dette for AML hos mennesker. Måler er å bruke kunnskapen fra prosjektet i søket etter nye behandlingsformer mot AML. 7
Resultater fra prosjektene Philippe Collas: zips cells for Biomedicine: zebrafish induced pluripotent stem cells for disease modelling. I dette prosjektet har vi klart å isolere celler fra Zebrafisk-embryo i tidlig utviklingsfase, mens de fortsatt er pluripotente, og dyrke disse cellene på laboratoriet. Vi har etablert metoder for isolering og dyrkning av embryo-deriverte celler. Vi har også kartlagt, vha. molekylære metoder, ekspresjonsprofiler for alle gener i embryoer under utviklingen, samt såkalte epigenetiske modifikasjoner av DNA og kromosomer på hel-genom-nivå, også under utviklingen. Resultatene viser at et molekylært program av genuttrykk «settes opp» i embryoer på et stadium før selve embryoet starter sitt eget gen ekspresjonsprogram. Videre har vi vist hvordan eksponering av embryoer og celler for en rekke kjemikalier (eller «drugs») påvirker epigenetiske tilstander, genuttrykk, utvikling og cellehelse. Gjennom dette arbeidet har vi også utviklet mer nøyaktige metoder for analyse av Zebrafisk-genekspresjonsprofiler i embryoer og celler, samt nye bioinformatikk (data)-metoder for analyser av epigenetiske data og for å kunne vise hvordan kromosomer er organisert i en tre-dimensjonal struktur i cellene. Det er viktig å nevne at disse metodene kan brukes i alle celletyper og arter, ikke bare i Zebrafisk. I tillegg har vi vist at embryo-deriverte celler er «multipotente»: de kan bidra til flere typer vev, men ikke alle. Disse cellene er derimot ikke «pluripotente» og kan dermed ikke gi opphav til en hel fisk. Dog, de embryo-deriverte cellene som vi kaller for «stem-like cells», produsert i dette studiet, kan dyrkes og brukes til testing av kjemikalier og andre komponenter (f. eks toksiner) til biomedisinsk anvendelse. Ståle Petter Lyngstadaas: Stem cells for tissue engineering of bone. Mange pasientgrupper vil ha nytte av utviklingen av en bein-erstatning basert på stamceller og biomaterialer, inkludert pasienter med skjelett-kreft, pasienter med andre former for bentap, og pasienter med osteoporose og andre kroniske degenerative beinsykdommer. I dette prosjektet var målet å utvikle strategier der stamceller kan modnes til beinceller, og sammen med et kunstig vekstativ danne integrerbart og sterkt beinsubstitutt. Stamceller isolert fra hhv fettvev og benmarg ble testet for å se om vevet de kom fra, var av betydning for cellene sin evne til å modnes til beinceller. Gjennom et bredt spekter av metoder har prosjektet karakterisert differensiering av disse celletypene. Videre er stamceller, TiO2-stillas og ulike stimulerende faktorer i både alginat og polyfenol-innkapsling blitt testet ved mikrogravitasjon, for å simulere en in vivo situasjon. Resultatene fra prosjektet viser at kombinasjonen av stamceller fra fettvev, og TiO2-stillasene har potensiale for klinisk bruk. 8