Forskere skaber liv ud af stamceller alene

Det er for første gang lykkedes forskere at få stamceller fra mus til at udvikle sig til kunstige embryoner, det vil sige meget tidlige stadier af musefostre.

I løbet af otte dage har stamcellerne dannet bankende hjerter, blodcirkulation, hjernevæv, dele af et tarmsystem og begyndende rygmarv.

Det er altså lykkedes forskerne at efterligne den udvikling af organer, der normalt ville følge efter, at en ægcelle og en sædcelle er smeltet sammen i en befrugtning.

Hidtil har forskere kun kunnet skabe liv med et befrugtet æg som udgangspunkt. Men forskerne bag det nye studie har udviklet en metode, der kan skabe kunstige embryoner ud fra stamceller alene. Du kan læse mere om, hvad et embryon er, i faktaboksen længere nede i artiklen.

Studiet er udgivet i det videnskabelige tidsskrift Cell.

Metode efterligner udveksling med moderkage

Forskerne fra Weizmann Instituttet i Israel bygger i deres nye studie videre på nogle af deres tidligere forskningsgennembrud:

• Forskerne har tidligere udviklet en metode til effektivt at omkode stamceller, så de vender til en såkaldt ‘naiv tilstand’. Det vil sige stamcellernes tidligste stadie, hvor de har det største potentiale i forhold til at specialisere sig og blive til forskellige celletyper.
• De har også lavet et elektrisk styret apparat til at dyrke muse-embryoner uden for en livmoder. Gruppen brugte syv år på at udvikle apparatet.

Ved hjælp af apparatet bliver embryoerne badet i en næringsrig opløsning, der blandt andet består af navlestrengsvæske fra mennesker. Embryoerne ligger i bægre, der holdes i konstant bevægelse.

Opløsningen og bevægelserne skal tilsammen efterligne måden, næring udveksles med moderkagen via blodcirkulation.

En streng kontrol af ilttilførsel og atmosfærisk tryk er afgørende for udviklingen af embryonerne.

Virkelig imponerende forsøgsopstilling

Forskernes nøjagtighed og uhyggeligt præcise kontrol får stor ros af Karin Lykke-Hartmann, der er professor i biomedicin ved Aarhus Universitet.

Hun har læst det nye studie for Videnskab.dk, og hun er imponeret.

»Vi forstår nogle ting nu og kan kan teste nogle ting, fordi vi kan følge embryonets udvikling i et reagensglas. Du kan jo ikke se et foster gro inde i maven, men på den her måde, kan du studere udviklingen,« siger hun.

Studiet bygger på »hardcore science«, siger hun, og uddyber, at man skal have en ufatteligt stor grundlæggende viden om genetik for at kunne lave den forsøgsopstilling, forskergruppen har lavet.

Svært at få til at ‘vækste’

Det svære ved at gro stamceller ‘in vitro’, det vil sige uden for en levende organisme, eksempelvis i et reagensglas, er, at de får de rigtige vækstbetingelser, forklarer Karin Lykke-Hartmann.

»De er ret krævende at få til at vækste. Embryonudvikling kræver den rigtige temperatur og det rigtige tryk, hvis du skal have cellerne til at udvikle sig og blive til det, de skal blive til,« siger hun og fortsætter:

»Det kræver, at man har blik for de tidlige stadier af biologien i embryonet og kan genkende specifikke biomarkører.«

Præmissen om, at embryonerne er skabt uden æg- og sædcelle, køber hun dog ikke helt.

»De starter med, som de selv siger, at generere embryoner, uden der er æg- og sædceller til stede. Men de her naive stamceller har man jo på et tidspunkt isoleret fra nogle embryoner, der er resultatet af en befrugtning. Det skal vi have med,« siger hun.

Vi er altså ikke der, hvor mus kan laves ud af ‘ingenting’.

Fremtidens ‘organ-printer’?

Professor i molekylærgenetik Jacob Hanna, der har ledet studiet, kalder i en pressemeddelelse embryonet for »den bedste 3D-bioprinter« til fremstilling af organer.

Målet med studiet er således hverken at fremstille mus, eller – gys – mennesker, kunstigt og uden for en livmoder.

Forskerne vil frem for alt gerne blive klogere på, hvordan organer udvikler sig i embryoner og bruge den viden til, på sigt, at helbrede mennesker.

Forestil dig en metode, hvor stamceller dyrkes til kunstige embryoner, der så danner væv og organer, der kan ‘høstes’ og bruges til transplantation.

Karin Lykke-Hartmann tror, at transplantationsperspektivet – selvom det lyder spændende – har lange udsigter.

Man kan kun gisne om, hvordan metoden kan bruges til behandling af sygdomme, og der er forbehold:

• Det vil være betragteligt sværere at få metoden til at virke på mennesker, end det er på mus
• Hvis man skal bruge embryonale stamceller som udgangspunkt, er der nogle etiske problemstillinger forbundet med det. Der er en hård regulering af den slags forskning, og det kræver særlige tilladelser.
  Etiske regler for embryon-eksperimenter

  Det er ulovligt at eksperimentere på et embryon eller et foster i mere end 14 dage efter befrugtning. Det har den videnskabelige organisation International Society for Stem Cell Research vedtaget.Længerevarende studier af embryoner kræver, at man søger godkendelse.Du kan læse mere om de etiske aspekter ved forsøg, som det her omtalte, i artiklen Gennembrud: Forskere skaber liv uden for livmoder i tre nye studier.

En anden anvendelsesmulighed er i fertilitetsbehandling.

Jacob Hanna har da også allerede grundlagt virksomheden Renewal Bio, der planlægger at bruge metoden til at hjælpe mennesker, der er reproduktivt udfordrede.

For eksempel ved at tage hudceller fra en kvinde med fertilitetsproblemer, omprogrammere dem til stamceller og derefter dyrke kunstige embryoner, der kan bruges til at producere æg, skriver Washington Post.