Ben och brosk skapas av celler från huden
Brosk, ben och innerväggar i blodkärl kan skapas med hjälp av vanliga bindvävsceller från huden. Forskare i plastikkirurgi vid Linköpings universitet har lyckats få sådana celler att ta olika skepnader beroende på vilket medium de odlats i.
– Detta innebär att det blir otroligt mycket enklare att framställa patientegna vävnader, säger Gunnar Kratz, professor i plastikkirurgi och ledare för forskargruppen.
Resultaten av gruppens forskning publiceras nu i tre samtidiga vetenskapliga artiklar.
Ben, brosk och kärl är viktiga ingredienser i rekonstruktiv kirurgi, där det handlar om att återskapa skadade vävnader. Mindre frakturer kan läka spontant men för större benskador och broskskador krävs att man transplanterar vävnad från andra delar av patientens kropp.
Flera olika strategier har prövats för att i stället kunna odla fram kroppsegen vävnad från stamceller, bland annat de som finns i benmärgen. Dessa celler är dock besvärliga att både samla in, odla och lagra. Jämfört med dem har bindvävsceller från huden stora fördelar. Oftast räcker det med en liten biopsi för att få tag i en tillräcklig mängd celler.
– De är kroppens ”ogräsceller”, väldigt enkla, lätta att samla in och utveckla till den celltyp man önskar. De är också mycket lämpliga för att bygga upp en personlig cellbank, säger Gunnar Kratz.
Tillsammans med sina kolleger har han tagit fram en teknik för att med bindvävsceller som utgångspunkt odla fram ben-, brosk- och endotelceller (som bygger upp blodkärlens innerväggar). Dessa bildar sedan hela vävnader i en byggställning av gelatin. Nu pågår förberedelser för att transplantera sådana färdiga vävnadsbitar i försöksdjur.
I studierna har forskargruppen hämtat bindvävsceller från frisk hud som blivit över efter bröst- och bukplastik. Som jämförelse användes fettstamceller (preadipocyter). För att säkerställa att förvandlingen inte berodde på sammansmältning mellan olika celler, användes också kulturer av bindvävsceller klonade från en enda cell.
Cellkulturerna odlades i fyra olika miljöer optimerade för ben, brosk, fett och endotel. Efter två till fyra veckor hade bindvävscellerna producerat brosk- och benmassa och endotel i högre grad än fettstamcellerna. Cellerna uppvisade ett flertal funktioner som normalt endast den ”nya” celltypen gör. Cellerna kunde även användas för att bygga upp tredimensionella vävnader, skapa kapillära nätverk och så vidare.
Studierna är de första i världen där man kunnat visa att bindvävsceller från hud hos människa kan differentieras till andra så kallade fenotyper och bilda andra typer av vävnad.
– Drömmen är att kunna få bindvävsceller på plats i kroppen att utvecklas till specifika celltyper, exempelvis till benceller vid ett benbrott, säger Gunnar Kratz.
Aktuella artiklar:
Engineering three-dimensional cartilage- and bone-like tissues using human dermal fibroblasts and macroporous gelatine microcarriers. Pehr Sommar, Sofia Pettersson, Charlotte Ness, Hans Johnson, Gunnar Kratz, Johan P.E. Junker, Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery 2009 Mar 28
Adipogenic, chondrogenic and osteogenic differentiation of clonally derived human dermal fibroblasts, Johan P E Junker, Pehr Sommar, Mårten Skog, Hans Johnson, Gunnar Kratz
Cells, Tissues, Organs, In Press
Human Dermal Fibroblasts: a Potential Cell Source for Endothelialization of Vascular Grafts. Lisa K Karlsson, Johan PE Junker, Magnus Grenegård, Gunnar Kratz. Annals of Vascular Surgery, Accepted.
Kontaktinformation
Kontakt:
Gunnar Kratz, professor i plastikkirurgi, 013-225778, 070-3410224, gunnar.kratz@liu.se
Johan Junker, doktorand, 013-224485, 070-7201004, johan.junker@liu.se
