Vetenskap & Hälsa

Nya vägar till behandling av epilepsi

2013-06-19

Att med hjälp av ofarliga virus föra in gener som tillverkar nyttiga, botande ämnen… att transplantera in hela celler, kanske från huden på samma patient… eller, mest science fiction-aktigt av allt, att styra särskilt preparerade nervceller med ljussignaler inne i hjärnan.

Det är tre olika vägar till möjlig behandling av epilepsi, som prövas av en forskargrupp i Lund. Till sin hjälp har forskarna bland annat levande celler från patienter som genomgått en hjärnoperation.

I ett laboratorieglas ligger en liten rosavit, strimmig vävnadsklump och simmar. Det är en bortopererad bit av en hjärna, vars celler fortfarande lever. Natalja Avalani snittar försiktigt upp en annan vävnadsbit och förvandlar den till tunna skivor. Skivorna för hon sedan över till skålar med näringslösning.

– Den här hjärnvävnaden fick vi idag från Köpenhamn. Den kommer från en patient med mycket svår epilepsi, där medicinering inte hjälpte. Den enda möjliga behandlingen var att operera bort den bit av hjärnan där kramperna satt, förklarar lundagruppens ledare professor Merab Kokaia.

vävnadsodling av hjärna, epilepsi

Bortopererade bitar av en hjärna vars celler fortfarande lever. 

Genom ett samarbete med neurokirurger i Lund och Köpenhamn får gruppen tillgång till sådan bortopererad vävnad. Dessa små klumpar med levande celler är guld värda för forskarna. De kan till exempel användas för att undersöka vad som händer om man tillför vissa signalämnen eller nervcellsstärkande ämnen. Forskarna kan också se hur den sjuka hjärnvävnaden ser ut in i minsta detalj.

– I den här delen av provet kan vi se ett blodkärl, och här är ärrbildning som orsakats av alla kramper patienten råkat ut för. Vi kan också se att den sjuka hjärnan har fler celler än normalt av vissa typer och färre av andra, visar forskaren My Andersson.

Fördel med levande celler

Jämfört med andra hjärnforskare har epilepsiforskarna i det här avseendet ett bättre läge. De som arbetar med stroke, Parkinsons och Alzheimers har ju inga levande mänskliga nervceller att arbeta med, eftersom hjärnan på dessa patienter behandlas med mediciner och inte operationer.

Jämfört med de andra hjärnforskarna har epilepsiforskarna dock på andra sätt ett sämre läge. Epilepsi förekommer lika ofta som Parkinsons i Sverige (se faktaruta), men är en betydligt mindre känd sjukdom. Det gör att forskningsanslagen blir mer begränsade.

– Tyvärr är det fortfarande många som skäms för att de har epilepsi och inte vill berätta det för sin omgivning. Om de medicinerar så går det ju att dölja sjukdomen. Och de som inte medicinerar, eftersom läkemedlen inte hjälper dem, tvingas ofta leva ett ganska isolerat liv, säger Merab Kokaia.

Läkemedel hjälper inte alla

Hela 30–40 procent av epilepsipatienterna får ingen hjälp av dagens läkemedel. De kan därför råka ut för kramper som i värsta fall får dem att falla omkull utan förvarning. De får inte köra bil, och även andra vardagliga saker som att cykla och promenera, bada och laga mat vid en het spis kan vara farliga.

Somliga patienter får bara sällan kramper, men andra kan få dem flera gånger om dagen. För de senare är en operation idag enda utvägen – om det nu går.

– För att det ska gå måste man veta exakt var anfallen uppstår, vilket inte alltid kan avgöras med säkerhet. Och även om man vet det, så kan man inte operera på mycket känsliga delar av hjärnan. Ofta kommer anfallen till exempel från områden i hippocampus, som är viktig för vår förmåga att minnas och som man därför måste vara försiktig med, förklarar Merab Kokaia.

Genterapi, transplantation eller att lysa i hjärnan

För de patienter som inte hjälps av vare sig mediciner eller operationer behövs nya alternativ. Det är dessa som lundaforskarna arbetar med enligt sina tre forskningsvägar: genterapi, celltransplantationer och så kallad optogenetik, att föra ljus in i hjärnan.

Genterapi innebär att man förser ofarliga virus med gener för olika ämnen som den epilepsisjuka hjärnan anses ha för lite av. Sedan virusen placerats in på rätt ställe i hjärnan söker de sig in i nervcellerna, som med hjälp av sina nya gener börjar tillverka de nyttiga ämnena. Behandlingsprincipen testas redan på patienter med Parkinsons, och försök på patienter med epilepsi lär kunna göras redan om några år.

Även försöken med celltransplantationer går ut på att få hjärnan att tillverka ämnen som får den att sluta överreagera och skapa kramper. Transplantaten skulle kunna komma från patientens egen hud, vars celler behandlats med olika komplicerade metoder för att omvandlas till något som liknar stamceller eller nervceller. Den här tekniken ligger längre framåt i tiden, eftersom flera frågor återstår.

– I all stamcellsforskning gäller det att se till att stamcellerna inte kan förvandla sig till cancerceller. De ska ju visserligen ha förmågan att dela sig, men inte på vilket sätt som helst. Och om vi i stället försöker åstadkomma nervceller, så är frågan hur nervcells-lika de nya cellerna verkligen blir. Anpassar de sig till sin nya plats i hjärnan och bildar förbindelser med cellerna i sin omgivning? undrar Merab Kokaia.

Styra hjärnceller med ljus

Hur det går för de transplanterade cellerna kan undersökas enligt lundagruppens tredje och mest futuristiska forskningsväg, ”optogenetik”. Ordet syftar på att ett optiskt (ljuskänsligt) protein på genteknisk väg förts in i nervcellerna. När cellerna blir belysta reagerar de på ett sätt som gör att man kan se hur de fungerar. Och inte bara det, man kanske också kan styra dem.

– Med ljusets hjälp skulle man kunna dämpa överaktiva celler eller aktivera bromsande celler med millisekund-precision. Idealet vore ett system som kan uppfånga signaler OM att en kramp är på väg, och sedan använda ljus till att stoppa krampen innan den satt i gång, säger Merab Kokaia.

Ett sådant system skulle bestå av flera delar. Förutom nervceller som gjorts känsliga för ljus behövs en ljuskälla, en sensor som kan uppfånga förstadiet till en kramp samt en batterienhet utanpå huvudet. Ljuskällan kan bestå av en liten laser kopplad till en tunn optisk fiber eller en LED-lampa i miniatyrformat kopplad till en tunn nanotråd. Det hela skulle bli en sorts pacemaker för hjärnan, fast byggd på ljus i stället för elektricitet.

Hjärn-pacemaker lär dröja

Hjärn-pacemakern är en vision vars genomförande lär dröja ganska länge. I mindre avancerade sammanhang går däremot optogenetiken snabbt framåt. Tekniken kom så sent som 2005 och sprider sig snabbt till forskargrupper i hela världen.

En av fördelarna med optogenetiken är att den är så specifik. Celler i hjärnan kan ju aktiveras också med elektroder, men en elektrod påverkar alla celler i sin närhet, medan ljus från en optisk fiber bara påverkar de celler som har det ljuskänsliga proteinet.

– Eftersom proteinet kommer från en bakterie blir säkerhetskontrollen extra hård om metoden ska användas på människor. Därför bygger den optogenetiska forskningen idag på djurförsök och cellodlingar. Men det är en intressant metod med stora möjligheter, menar Merab Kokaia. Han deltar bland annat i ett stort EU-projekt som undersöker nya vägar att behandla epilepsi.

Text & foto: INGELA BJÖRCK

Artikeln är tidigare publicerad i LUM, 5 – 2013