I vad som kan beskrivas som ett idealiskt samarbete mellan industri och akademi, har nu forskare vid bl.a Uppsala Universitet och GE Healthcare tagit fram en ny odlingsmetod som kan göra det lättare att ta fram stora mängder stamceller. Stamceller som kan utvecklas till många olika sorters celler, används bland annat till att utveckla nya läkemedel och för att bättre förstå och behandla sjukdomar. De globalt uppmärksammade rönen som kan visa sig bli värdefull såväl för grundforskning som kommersiella tillämpningar har nu publicerats i Nature Communications.

Stor efterfrågan på humana stamceller
Forskningen kring mänskliga stamceller är omgärdad med stora förhoppningar att i framtiden kunna behandla de flesta av världens stora folksjukdomar, inklusive cancer, hjärt- och kärlsjukdomar, Parkinsons, MS, stroke, Huntingtons, ryggmärgsskador och många fler därtill. Förhoppningen är även att en ökad tillgång på stamceller ska minska det totala behovet av djurförsök då läkemedel testas: fler tester på stamceller, färre på levande varelser. Humana pluripotenta stamceller är odifferentierade celler som har förmågan att utvecklas till alla olika celltyper som finns i människokroppen vilket gör dem mycket populära och användbara inom sjukdomsmodellering, läkemedelsscreening, regenerativ medicin och vävnadsrekonstruktion.

För närvarande är produktionen av humana stamceller för liten för att möta de enorma behov som finns inom läkemedelsindustrin och modern sjukvård. Det beror delvis på att de odlingsmetoder som finns idag antingen är för dyra eller kräver substanser som inte är lämpliga att använda på människor. Den nya studien visar nu på en bättre och enklare odlingsmetod för stamceller, vilket kan leda till en snabbare, billigare och mer storskalig industriell produktion. Metoden är patentsökt av GE Healthcare Bio-Sciences AB som varit med och finansierat forskningen.

Upptäckten en slump
Faktum att det var av en slump – som så ofta inom innovativ och banbrytande grundforskning – och i sökandet efter andra svar, som forskarlaget i Uppsala fann ett sätt att odla stamceller på vanlig, icke modifierad cellodlingsplast utan att först behöva ägna tid och kraft åt att preparera underlaget som cellerna ska växa på, så kallad coatning. Detta är den första odlingsmetoden som inte kräver att man förbehandlar cellodlingsytan med ett biologiskt substrat. Det kan tyckas som en liten detalj, men faktum är att det är en banbrytande upptäckt.

Proteinet inter-alpha-inhibitor är ett kroppseget protein som finns i höga halter i blodet. Men att det också gynnar stamcellers tillväxt är en alldeles nyupptäckt aspekt, och det forskarna funnit är att när proteinet tillsätts i en lösning, växer och överlever stamcellsodlingarna bättre än sådana som har vuxit på plast med coating/ytbehandling.

Sara Pijuan-Galitó, post doc, säger i en kommentar:

Genom att använda ett protein som kallas inter-alfa-hämmare som är renat från humant serum, har vi odlat humana pluripotenta stamceller i ett minimalt medium på obehandlad cellodlingsplast. Inter-alfa-hämmare finns i höga koncentrationer i serum, och är för närvarande en biprodukt vid framställning av läkemedel framtagna ur serum.

Forskningsledare Cecilia Annerén tillägger:

Eftersom ytbeläggning är ett tidskrävande moment vid human stamcellsodling har den här nya metoden potential att förenkla storskalig odling. Därför kan den bli värdefull för både grundforskning och kommersiella tillämpningar.

Cathy Merry, medförfattare till den vetenskapliga artikeln:

Vår plan är att kombinera inter-alfa-inhibitorproteinet med vår innovativa hydrogelteknologi i syfte att förbättra de nuvarande metoderna för att styra celldifferentiering och tillämpa det på sjukdomsmodeller. Detta kommer att hjälpa forskning om många sjukdomar, men vårt fokus ligger på att förstå sällsynta sjukdomar såsom multipel osteokondromatos (en ärftlig sjukdom förknippad med smärtsamma knölar som utvecklas på benvävnad) på cellnivå.

En flaskhals återstår
Det som återstår att lösa är att ordna fram tillräckligt stora mängder av nyckelproteinet inter-alpha-inhibitor, något som forskarna ännu inte har löst. Men att det är viktigt är tydligt då industri och klinisk forskning helst hade sett att en lösning fanns på plats redan idag.

GE Healthcare är Uppsalas största arbetsgivare
Att Uppsala är en bra grogrund för forskning är GE Healthcare ett tydligt exempel på. I slutet på förra året meddelade man att 870 MSEK kommer satsas på läkemedelsjättens anläggning i Uppsala, men redan innan beslutet var bolaget kommunens största arbetsgivare. På 50-talet flyttade Pharmacia till Uppsala, och efter fyra årtionden av framgångssaga påbörjades en serie värdeminskande fusioner, nedläggningar och utförsäljningar som slutade med att Pfizer köpte upp bolaget och sålde ut väsentligt inkråm inom bioteknikdelen, medan läkemedelsutvecklingen lades ned helt. Köpare av den biotekniska verksamheten blev efter diverse turer General Electric genom dotterbolaget GE Healthcare. Life Science är numera Uppsalas största tillväxtbransch med över 5 000 anställda och en omsättning på över 20 miljarder kronor.

Om stamceller
I den vuxna människokroppen finns mer än 10 000 miljarder celler med en gemensam nämnare, de har bildats från en enda stamcell. Ju tidigare i utvecklingen stamcellerna befinner sig, desto fler olika sorters celler kan de dela sig till. Stamcellernas egenskaper blir mer specialiserade ju fler av de tre utvecklingsstadierna de passerat och dess potential vid behandling av sjukdomar får hela tiden stöd i alltfler vetenskapliga studier.

Embryonala stamceller kan bli alla slags celler i kroppen och finns i embryon som är några få dagar gamla. Inducerade pluripotenta stamceller, så kallade iPS-celler är vuxna och specialiserade celler, till exempel från hud som förmås att backa i sin utveckling för att likna embryonala stamceller. Blodstamceller vidare, så kallade hematopoietiska celler, kan ge upphov till röda och olika slags vita blodkroppar och har använts sedan 1970-talet i leukemibehandling. Bindvävsstamceller slutligen, så kallade mesenkymala celler – bildar ben, brosk, muskler och fett – finns liksom blodstamcellerna i benmärgen men är mycket mer sällsynta och kan ge upphov till en rad olika slags celler. Blodstamceller och mesenkymala stamceller är två exempel på s.k adulta stamceller och är specialiserade och ersätter celler som har skadats eller dött naturligt i en specifik vävnad eller organ. En grupp stamceller som har odlats fram från ett och samma embryo kallas för en stamcellslinje och samma linje kan ge obegränsade mängder stamceller.

Artikeln i Nature Communications kan läsas här.

Prenumerera på BioStocks nyhetsbrev