Gennembrud: Forskere har groet stamceller fra mennesker i tidlige abefostre

Amerikanske og kinesiske forskere er lykkedes med at indsprøjte menneskelige stamceller i makakabe-embryoner og få dem til at gro 20 dage i petriskåle.

»De humane celler overlevede, delte sig og dannede adskillige tidlige cellelinjer inde i abe-embryonerne,« skriver genforsker Juan Carlos Izpisua Belmonte i en mail til Videnskab.dk.

Han er professor på Salk Institute for Biological Studies og sidsteforfatter på en artikel om studiets resultater i det videnskabelige tidsskrift Cell.

»Det er et rigtig solidt studie, som jeg faktisk vil kalde banebrydende. Det er første gang, man lykkes med at få menneskelige stamceller til at udvikle sig så lang tid i et embryon fra en anden art,« siger ph.d. og stamcelleforsker Mette Christine Jørgensen fra Københavns Universitet.

Den samme forskergruppe har tidligere eksperimenteret med at putte menneskelige stamceller ind i grise-embryoner og ladet dem vokse i søer (so i flertal). Det kan du læse om i denne artikel: I jagten på evigt liv har forskere skabt et monster: Menneskegrisen

»I grisestudiet var udviklingen af de humane celler meget dårlig, hvilket, vi vurderede, kunne skyldes for stor evolutionær forskel (omkring 90 millioner år) mellem de to arter (menneske og gris red.),« forklarer Juan Carlos Izpisua Belmonte.

»I det her nye studie er den evolutionære distance meget kortere, og det kan sandsynligvis forklare den relativ større integration af de menneskelige stamceller i embryonet,« uddyber han.

En af drømmene for denne type forskning er, at vi en dag kan gro menneskelige organer i for eksempel grise, så organerne kan doneres til mennesker. Det kan du læse mere om i boksen under artiklen.

Vi ved utrolig lidt om de tidligste stadier af livet

I studiet har forskerne brugt 132 makakabe-embryoner. Embryonerne var på et så tidligt stadie, at man kalder dem 'blastocyster'.

Blastocysten dannes i løbet af de første dage efter befrugtning. Den består af en indre klump af celler, som i løbet af graviditeten udvikler sig til et foster og et omkringliggende lag af celler, som udvikler sig til moderkagen.

Forskerne indsprøjtede såkaldte pluripotente menneskelige stamceller i den indre celleklump i de 132 blastocyster. 25 stamceller i hver blastocyst.

Derefter fulgte de udviklingen i stamcellerne og i abecellerne i klumpen.

»Pluripotente stamceller kan udvikle sig til alle de celletyper, vi har i kroppen. Men vi ved utrolig lidt om, hvordan menneskelige pluripotente stamceller opfører sig, når de anlægger et foster,« siger stamcelleforsker, professor Poul Hyttel fra Københavns Universitet.

»Vi ved meget fra dyrenes verden, men vi ved også, at fosteranlæg hos for eksempel mus og grise er vidt forskellige fra det menneskelige fosteranlæg. Og der kan det her studie måske være første skridt til at begynde at få den forståelse,« uddyber han.

Efter 10 dages udvikling i petriskål var 103 af de 132 embryoner stadig i live og udviklede sig, men herefter gik det hurtigt ned ad bakke, og på dag 19 var kun 3 embryoner tilbage.

Menneskeceller blev mere abeagtige

Poul Hyttel hæfter sig ved et pudsigt fænomen i de små embryoner:

»De menneskelige stamceller ændrer deres genudtryk lidt i retning af det, som er karakteristisk for abecellerne. De bliver simpelthen lidt mere abelignende i deres livsform. Omvendt ændrer abecellerne sig lidt i retning af et menneskeligt genudtryk, så de to arters celler smitter af på hinanden,« forklarer han.

Det er ifølge Mette Christine Jørgensen egentlig ikke så underligt:

»Cellerne sender signaler til hinanden via forskellige signalveje og tilpasser sig hinanden. Så at der sker en abetilpasning af menneskecellerne og omvendt er rent cellulært ikke så mærkeligt.«

Men mange vil nok alligevel finde det en anelse spooky.

Samtidig er det et fænomen, forskerne er nødt til at forstå bedre, før forskningen kan bruges til at sige noget om menneskelig celleudvikling tidligt i embryon-stadiet.

»De er nødt til at dykke nærmere ned i, hvordan denne her abeafsmitning påvirker de menneskelige celler, og hvilken betydning, det kan have, for hvordan stamcellerne udvikler sig, sammenlignet med hvis der ikke havde været denne afsmitning,« siger Mette Christine Jørgensen.

Større indsigt kræver, at embryon udvikler sig længere

Ifølge Mette Christine Jørgensen er studiet et godt 'proof of concept'-studie – altså et studie, hvor man viser, at noget kan lade sig gøre:

»Det er et bevis for, at det kan lade sig gøre, og det, synes jeg også, er rigtig flot. Men det er ikke fantastiske nye indsigter, vi får med lige det her studie,« siger hun.

Poul Hyttel er enig:

»Selv om det er et gennembrud, at de lykkes med det her, og at de får embryonerne til at udvikle sig så længe, så lever de ikke længe nok til, at vi faktisk kan se, hvorledes de menneskelige stamceller engagerer sig i udviklingen af fosterets forskellige celletyper og organer, hvilket er et utrolig spændende spørgsmål« siger han.

Hvornår er embryon for meget menneske?

For at begynde at studere det, vil det være nødvendigt, at de små embryoner overlever længere.

Det vil sandsynligvis kræve, at de sættes op i en livmoder på for eksempel en makakabe, og så begynder de etiske overvejelser for alvor at trænge sig på.

Det påpeger to etik-forskere i en kommentar til studiet i Cell.

»Idéen om at blande humane og ikke-humane celler eller væv vil fremkalde stærke reaktioner hos mange,« skriver de to etik-forskere, Henry Greely fra Stanford University og Nita Farahany fra Duke University.

»Den etiske diskussion vil blive langt mere kompliceret, hvis disse humane/ikke-humane primat-kimærer (blanding af menneske og dyr, red.) ikke blev dyrket i petriskål, men blev implanteret og udviklede sig til fostre eller endda fødte væsener,« skriver de.

Formentlig vil det af rent etiske årsager aldrig blive tilladt at lade embryonerne fortsætte med at udvikle sig for eksempel i en makakabes livmoder, vurderer Mette Christine Jørgensen.

»Når du har at gøre med menneskelige stamceller, kan de jo netop udvikle sig til alle typer celler, og du kan ikke styre den udvikling, hvis du lader fosteret udvikle sig i en livmoder,« påpeger hun.

»Man kan sagtens for eksempel forestille sig, at de menneskelige stamceller vil udvikle sig til hjerneceller, og hvad gør du så med det foster? Er det menneskeligt?«

Næste skridt for de amerikanske og kinesiske forskere handler da også langt fra om videreudvikling af de små embryoner. I stedet skal de udforske de forskellige signalveje og kommunikationen mellem abe- og menneskecellerne.