Vetenskap & Hälsa

Stamceller ska göra hjärnan ung och frisk

2017-05-29

De flesta av oss känner till någon med demens, och kan relatera till de problem och den tragik som förorsakas när minnet slutar fungera. Demenssjukdomar som idag saknar effektiva behandlingsmetoder är mycket vanligt hos äldre personer. Men vad är det som gör att just äldre drabbas? Genom att studera hjärnan under åldrande är vår förhoppning att ta fram metoder som förhindrar sjukdomsförloppet, och med hjälp av stamcellsteknologi återställa de förlorade funktionerna.

Bild1 Till vänster en ung och frisk hjärna. Till höger en gammal med Alzheimers sjukdom. (NIH National institute on Aging).

Nervceller i hjärnan på patienter med demenssjukdomar som parkinson och alzheimer tappar sin funktion och bryts ner kontinuerligt. Dessa sjukdomar benämns därför ofta som neurodegenerativa sjukdomar, och leder till rörelseproblem samt försämring av minnet och andra kognitiva förmågor.

Den största riskfaktorn för att drabbas av neurodegenerativa sjukdomar är hög ålder. Redan i dag är det ett stort samhällsproblem med närmare 200 000 drabbade bara i Sverige, och med ökad medellivslängd kommer andelen utsatta fortsätta att växa exponentiellt enligt Socialstyrelsens uppskattning. Därför är det viktigt att snabbt utveckla nya behandlingsmetoder.

För att hitta nya behandlingar är det bra att förstå varför sjukdomen bryter ut, och eftersom ålder är den största riskfaktorn har vi valt att studera vad som händer i hjärnan under åldrande.

Reparera och återställa?

Nya nervceller genereras under hela vår livstid från nervstamceller som finns i specifika områden i hjärnan. Denna process som kallas neurogenes är viktig för minnet, och försämras parallellt med åldrande bland annat på grund av att nervstamcellspopulationen minskar.

Vi har visat att nervstamcellerna i den åldrade hjärnan behåller många grundläggande funktioner. Därför tror vi att en ökad neurogenes kan hjälpa till att reparera och återställa förlorade funktioner i hjärnan hos drabbade patienter.

I försök på gamla möss har vi lyckats skapa en ökad nervstamcellspopulation som hjälper till att bilda nya nervceller. Det har vi gjort genom att omvandla (omprogrammera) andra celler till nervstamceller. Den celltyp som vi valt att omvandla är astrocyter (se fakta).

För att nå de önskade cellerna har vi introducerat ett virus till områden med nervstamceller i hjärnan. Detta virus bär på en gen som levereras till närliggande celler (bild 2a). Genen aktiveras endast i astrocyter, och omvandlar dessa celler till nervstamceller (bild 2b-c). Nervceller som bildas från de nya nervstamcellerna skulle kunna användas för att laga hjärnan.

Bild2 En astrocyt kommer i kontakt med ett virus som bär på en specifik gen (a). Viruset levererar genen som aktiveras i astrocyten, astrocyten börjar därmed omvandlas till en nervstamcell (b). När astrocyten har omvandlats till en nervstamcell kan den börja producera nya nervceller (c). Illustration: Jonas Fritze
Bild3 Taget med mikroskop på ett område med nervstamceller (röd cellkärna) i hjärnan från en mus. Astrocyter har här en gul cellkropp, och celler som aktiverat den införda genen och börjat omvandlas är gröna. Cellkärnan från alla celler syns i blått. Foto & preparat: Jonas Fritze och Aurélie Ginisty.

Även om metoden har potential till att avstanna och återställa sjukdomsförlopp, så finns inte samma balans i hjärnan som hos yngre individer. Vi vet t.ex. att det finns en ökad ihållande inflammation hos äldre som kan påverka neurogenes. Därför studerar vi samspelet mellan nervstamceller och omgivande inflammatoriska celler. Målet är att efterlikna den yngre hjärnan och skapa en trygg miljö som minskar risken för återfall.

Det är viktigt att poängtera att dessa metoder är väldigt långt bort från klinisk användning, och att det krävs oerhörda kraftansträngningar och ekonomiskt stöd för att övervinna neurodegenerativa sjukdomar. Men med rätt förutsättningar är vi övertygade om att demens en dag kommer att bli ett minne blott.

Text: JONAS FRITZE