Forskere reparerer hjernen efter slagtilfælde

Slagtilfælde kan lave store og uoprettelige skader på hjernen. Det ved de 35.000 til 40.000 danskere, der i dag lever med eftervirkningerne af en blodprop i hjernen, alt om.

Hidtil har der ikke været nogen måde, hvorpå læger kan udbedre skader på hjernecellerne eller genskabe nye hjerneceller efter et slagtilfælde, men det kan snart være slut.

Nye forsøg - der ganske vist er udført på mus - viser nemlig, hvordan transplanterede stamceller og et modificeret protein, kaldet 3K3A-APC (APC), kan reparere hjernen og skabe nye neuroner til at erstatte dem, som blev ødelagt, da blodproppen ramte hjernen.

LÆS OGSÅ: Luftforurening skyld i hvert 6. slagtilfælde

»Blodpropper i hjernen ødelægger rigtig mange hjerneceller, som ikke lige er sådan til at erstatte. Hjernecellerne dør simpelthen, og de tilbageværende celler kan ikke dele sig og gøre noget for at erstatte dem. Derfor er transplantation af stamceller en mulighed, men indtil nu har det ikke været muligt at få stamcellerne til at skabe nok neuroner til, at hjernen bliver repareret,« fortæller en af forskerne bag det nye studie, professor Steven A. Goldman fra Center for Basic and Translational Neuroscience ved Københavns Universitet.

»Det problem løser APC-proteinet. Med transplanterede stamceller og APC kan hjernen erstatte de tabte celler og genskabe funktionaliteten i det berørte område,« fortsætter han.

Studiet er for nylig offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Medicine.

Ændrer forståelsen af, hvad der er muligt

Ph.d. og overlæge ved Aarhus Universitetshospital Claus Z. Simonsen arbejder til dagligt med effekterne af slagtilfælde.

Han har ikke deltaget i det nye studie, men han har læst det og mener, at det rummer nogle interessante perspektiver.

For det første pointerer han dog - hvilket Steven A. Goldman også gør - at studiet er udført på mus, så der kan komme til at gå lang tid, før APC bliver til noget, som man kan bruge på mennesker.

»For ikke så længe siden tænkte man, at når først neuronerne var væk, kunne de aldrig komme tilbage. Tabt var tabt, og der var ikke noget at gøre. Det ser der nu ud til at være alligevel. Med transplantering og en vækstfaktor som APC, ser det ud til, at man kan ændre på det paradigme,« siger Claus Z. Simonsen.

»Studiet her løfter en lille flig af det tæppe, som hedder neuroregeneration. Det er endnu langt væk fra den kliniske hverdag, men med de fremskridt, man gør inden for området, skal det nok blive til virkelighed på et eller andet tidspunkt i fremtiden,« tilføjer han.

LÆS OGSÅ: Hårdt klem om armen kan måske hjælpe ved slagtilfælde

Ændrede anti-koagulerende protein

Baggrunden for det nye studie er en opdagelse, der ligger et par år tilbage i tiden.

Her opdagede forskere, at mennesker med fejl i blodkoaguleringsproteinet Protein C er mere disponerede for slagtilfælde end mennesker uden denne fejl.

Ved videre undersøgelser fandt Steven A. Goldman sammen med kollegaen Berislav Zlokovic, der er centerleder for Zilkha Neurogenetic Institute ved University of Southern California, ud af, at Protein C også binder til neuro-stamceller og promoverer deres deling og overlevelse, hvilket de med det samme så potentialet i.

Problemet var blot Protein C's anti-koagulerende effekt, der gjorde proteinet uattraktivt som behandling.

På den baggrund satte forskerne sig for at undersøge og modificere Protein C, og derved skabte de 3K3A-APC (APC står for Activated Protein C).

»Vi kunne ikke bruge Protein C på grund af de anti-koagulerende effekter. Min kollega identificerede derfor de dele af proteinet, som er ansvarlig for de forskellige effekter, og ændrede på den antikoagulerende del af molekylet, så vi kun havde den del tilbage, som havde en positiv indvirkning på stamcellers deling og overlevelse,« forklarer Steven A. Goldman.

LÆS OGSÅ: Chokolade beskytter mod slagtilfælde

Mus fik repareret hjernen

For to år siden viste forskerne, at de ved hjælp af APC kunne få stamceller i en petriskål til at dele sig, så de udviklede sig til funktionelle neuroner.

I det nye studie har forskerne så taget skridtet videre og induceret forholdsvis store slagtilfælde i mus, hvorefter de har forsøgt at reparere skaderne ved hjælp and humane stamceller og APC.

Først skabte forskerne kemisk slagtilfældene i musene, hvorefter de en uge senere transplanterede foster-stamceller ind i de områder af musenes hjerner, som var blevet beskadiget.

Efter endnu en uge gav de musene APC.

»Vores forsøg virkede. De humane stamceller delte sig og skabte store mængder neuroner, og der var også en betydelig genoprettelse af funktion. Vi fik genskabt de forbindelser i musehjernerne, som slagtilfældene havde ødelagt,« siger Steven A. Goldman og fortsætter:

»Når vi efterfølgende ødelagde de humane hjerneceller, kunne vi også se, at musene mistede de forbedringer, som transplantationen havde givet dem,« siger Steven A. Goldman.

LÆS OGSÅ: Forskere: Tag blodtryksmedicin om aftenen

Neuronerne skaber forbindelser til og fra de nye celler

Blandt andet fik forskerne musene til at balancere på en pind og fjerne tape fra fødderne.

Både kontrolmus og mus, der havde fået APC i kombination med transplanterede stamceller efter slagtilfældet, klarede sig bedre en mus, der blot havde fået transplanteret stamceller og et placebo.

»De transplanterede stamceller deler sig altså ikke blot til nye neuroner, men neuronerne bliver også en del af den funktionelle hjerne ved at skabe forbindelser til og fra de nye celler. Vi så ret hurtigt forbedringer i motorfunktion og i de sensoriske systemer i de mus, som vi havde givet APC,« forklarer Steven A. Goldman.

LÆS OGSÅ: Kvinde fik ny dialekt efter slagtilfælde

APC kan skyde genvej til mennesker

Det nye forskningsresultat giver ifølge Steven A. Goldman håb for bedre behandlinger af skader efter slagtilfælde i fremtiden.

»Det næste skridt i den retning bliver at teste APC i kombination med transplantation i større dyr,« forklarer han.

Endvidere fortæller han, at APC også bliver undersøgt i mange andre sammenhænge, og stoffet allerede er i fase II kliniske studier i forbindelse med brug af midlet til beskyttelse af hjerneceller.

Hvis APC skulle gå hen og blive godkendt af FDA (Food and Drug Administration i USA, der godkender lægemidler til det amerikanske marked) til brug i mennesker, kan forskerne springe dyreforsøgene over og gå direkte til kliniske forsøg på mennesker, hvilket vil fremskynde processen betydeligt.

LÆS OGSÅ: Ny behandling mod slagtilfælde skal udvikles i Glostrup

»På bundlinjen står, at APC ser ud til at være en interessant måde til at forbedre skæbnen for neurale stamceller efter et slagtilfælde eller andre traumatiske skader på hjernen. Det hjælper til med at få stamceller til at dele sig og etablere sig som funktionelle neuroner,« fortæller Steven A. Goldman.

»Potentialet er, at APC kan blive en gangbar måde at reparere på hjernen efter slagtilfælde eller andre hjerneskader, eksempelvis i kampen mod neurodegenerative sygdomme som Parkinsons eller Alzheimers,« slutter han.