Forskere er lykkedes med at omprogrammere hudceller, så de kan erstatte hjerneceller hos mus med den særlige hjernesygdom Huntingtons sygdom.
Forskere har fundet en måde, hvorpå de kan omdanne hudceller til en speciel type hjerneceller, som bliver påvirket, når en patient har den sjældne hjernenedbrydende lidelse Huntingtons sygdom.
I modsætning til andre celleforvandlings-teknikker er det i dette tilfælde ikke nødvendigt at bruge stamceller. Cellerne, forskerne skabte, kunne i mere end et halvt år overleve i musehjerner, hvor de opførte sig på samme måde som hjernens egne celler.
»De transplanterede celler overlevede ikke bare i musehjernen. Cellerne viste også de samme funktionelle egenskaber som hjernens naturlige celler,« siger seniorforfatter til studiet Andrew S. Yoo, som er forsker ved Washington University School of Medicine i St. Louis, i en pressemeddelelse.
Det nye studie er udkommet i det videnskabelige tidsskrift Neuron.
Første studier hvor menneskelige hudceller omdannes til andre celler
Forskerne bag studiet skabte en helt bestemt type hjerneceller, som er vigtige for, at vi kan kontrollere kroppens bevægelser.
Netop disse celler bliver ødelagt hos patienter med Huntingtons sygdom, og de fleste patienter har kun 20 år tilbage at leve i, efter de første symptomer har vist sig.
Forskerne omprogrammerede i studiet hudceller i et miljø, som i stor grad afspejlede det miljø, som hjerneceller normalt befinder sig i.
Selve forvandlingen af cellerne foregik sandsynligvis ved, at forskerne udsatte hudcellerne for bittesmå RNA-molekyler. De bittesmå RNA-molekyler låste op for cellens skattekiste af DNA, som rummer opskrifterne på, hvordan en celle udvikler sig til eksempelvis en hjernecelle eller en hudcelle.
Teknikken, hvor man anvender såkaldt mikroRNA til at låse op for pakken af DNA, er kendt fra tidligere studier.
Det nye ved dette studie er, at man ikke anvendte stamceller, men hudceller fra mennesker og ikke hudceller fra mus.
Andre ingredienser kan give os andre typer hjerneceller
Derefter styrede forskerne cellens udvikling hen til at blive en hjernecelle ved at påvirke kemiske signaler i cellen kaldet transkriptionsfaktorer.
Det smarte ved resultatet her er, at man kan tage en celle og reprogrammere den direkte, uden at cellen først skal tro, at den er født på ny som stamcelle.
Lektor Morten Meyer, SDU
»Vi mener, at det må være mikroRNA’en, der er afgørende for forvandlingen,« siger medforfatter til studiet Matheus B. Victor og fortsætter:
»MikroRNA’en forbereder hudcellerne til at blive neuroner. De transkriptionsfaktorer, vi tilføjer, guider derefter cellen til at blive en undertype af neuroner.«
Forskerne mener, at de vil kunne skabe flere forskellige typer af neuroner, hvis de blot udskifter de anvendte transkriptionsfaktorer med nogle andre.
Smart, at cellen kan reprogrammeres direkte
Stamcelleforsker og lektor i neurobiologi Morten Meyer fra Syddansk Universitet beskriver forskningsresultatet som særdeles spændende, selvom det ikke er første gang, man omprogrammerer en hudcelle til andre celler i kroppen.
»Det er en interessant teknik. Vi arbejder selv med at omprogrammere hudceller til den hjernecelletype, der går til grunde ved Parkinsons sygdom. Men det smarte ved resultatet her er, at man kan tage en celle og reprogrammere den direkte, uden at cellen først skal tro, at den er født på ny som stamcelle,« siger forskeren.
Han forklarer, at det kan være vanskeligt at føre alle stamceller i den helt rigtige retning, da de potentielt kan udvikle sig til enhver af de ca. 230 celletyper, kroppen rummer.
»Og cellerne skal jo helst ikke udvikle sig til andet end det, man gerne vil have – i det her tilfælde en bestemt type af såkaldte GABAerge-hjerneceller,« siger forskeren.
Ikke så effektiv en metode
Der er dog én ulempe ved at springe processen over, hvor man spoler cellens udvikling tilbage til stamcelleniveau.
»Det er ikke en så effektiv metode. Udbyttet af de ønskede celler er ofte ikke så stort, som hvis man først fører cellerne tilbage til stamcellestadiet. Men de har jo dog i det her tilfælde kunnet lave celler nok til, at de kunne transplanteres ind i musehjerner og fungere der,« siger Morten Meyer.
Morten Meyer mener, at det afgørende for denne forskning er, at japaneren Shinya Yamanaka fra universitetet i Kyoto i 2006 udviklede en metode til at omprogrammere vævsceller til stamceller. Et forskningsresultat, som forskeren fik Nobelprisen for i 2012.
Uden denne viden ville man formentlig heller ikke i dag kunne reprogrammere hudceller eller andre celler, som det er sket her.
