Stamcellsbehandling av ryggmärgsskada
Forskare vid Karolinska Institutet visar hur transplantation av stamceller förbättrar återhämtning efter en ryggmärgsskada men även att användning av obehandlade stamceller kan medföra risker att ett smärttillstånd kan utvecklas. Forskarna anvisar också ett sätt att lösa detta problem då smärttillståndet kan förhindras, samtidigt som återhämtningen förbättras, om stamcellerna tillförs en viss gen som styr deras utmognad. Resultaten är av stor betydelse inför planeringen av försök med stamcellsterapi på patienter med ryggmärgsskada.
Ryggmärgsskador leder till att cirka 150 svenskar varje år blir rullstolsbundna. Skadorna leder till bortfall av bland annat rörelseförmåga och känsel nedanför skadenivån. En forskargrupp vid Karolinska Institutet har nu på råtta visat att tillförsel av stamceller efter en sådan skada är verksamt men också ett tveeggat svärd: Å ena sidan förbättrades motoriska funktioner (rörelseförmåga) nedanför skadan när forskarna injicerade stamceller i det skadade området i ryggmärgen. Å andra sidan upptäckte man att råttorna fick en ökad smärtkänslighet strax ovanför skadan.
I ett uppföljande försök tillsatte man en speciell gen, kallad neurogenin-2, till stamcellerna medan de förökades i cellodling. När stamceller innehållande neurogenin-2 transplanterades till skadad ryggmärg uteblev de negativa effekterna på smärtkänslighet, samtidigt som de positiva effekterna på motorisk funktion förbättrades. Även sensorisk funktion (känsel) nedanför skadan förbättrades tydligt.
Den ökade smärtkänsligheten tycktes bero på att många stamceller utvecklades till astrocyter, en typ av stödjeceller som genom utsöndring av nervtillväxtstimulerande ämnen lockar smärtnervtrådar i ryggmärgen att växa till.
Forskarna fann att närvaro av neurogenin-2 – en så kallad transkriptionsfaktor som styr aktivitet hos andra gener när stamceller mognar – ledde till att mycket färre stamceller utvecklades till astrocyter, och att i stället fler blev oligodendrocyter, en annan typ av stödjeceller som bildar fetthaltiga skidor runt nervtrådar. Den lilla mängd astrocyter som utvecklades från de neurogenin-2-bärande stamcellerna överensstämde med avsaknad av tillväxt av smärtnervtrådar. Den ökade mängden oligodendrocyter som utvecklades från de neurogenin-2-bärande stamcellerna överensstämde med en ökad mängd vit substans, det vill säga nervtrådar med fetthaltiga myelinskidor i skadeområdet.
Med hjälp av funktionell magnetkameraavbildning, så kallad fMRI, har forskargruppen för första gången lyckats visa återkomst av sensoriska funktioner efter ryggmärgsskada. Detta har gjorts vid Karolinska Institutets experimentella magnetkamera-centrum. En fördel med fMRI-tekniken är att den kan användas för att jämföra resultat på försöksdjur och människa, om och när nya behandlingsmetoder för ryggmärgsskada kan komma att prövas på patienter.
Publikation:
Allodynia limits the usefulness of intraspinal neural stem cell grafts and directed differentiation improves outcome
Christoph Hofstetter, Niklas Holmström, Johan Lilja, Petra Schweinhardt, Jinxia Hao, Christian Spenger, Zsuzsanna Wiesenfeld-Hallin, Shekar Kurpad, Jonas Frisén, Lars Olson
Nature Neuroscience Online 13 februari 2005
I tryck: Nature Neuroscience Mars 2005
För mer information, kontakta:
Professor Lars Olson, institutionen för neurovetenskap, Karolinska Institutet, tel. 08-524 870 50, 070 670 3388 eller mail lars.olson@neuro.ki.se
Kontaktinformation
Karolinska Institutet är ett av Europas största och mest ansedda medicinska universitet. Genom utbildning, forskning och information bidrar Karolinska Institutet till att förbättra människors hälsa. Det är också Karolinska Institutet som årligen utser pristagaren av Nobelpriset i fysiologi eller medicin.
