Forskere skaber ’superstamceller’ og ser potentiale for bedre fertilitetsbehandling

Forestil dig, at du kunne blive yngre, hvis du reducerede dit kalorieindtag. For stamceller er det næsten tilfældet.

I et nyt studie har forskere fra Københavns Universitet skabt stamceller, der er bedre til at udvikle sig til andre celletyper, lidt som en yngre, sundere version af dem selv – ved at ændre deres kost. Disse stamceller er bedre til at udvikle sig til andre celler som lever-, hud- eller nerveceller, hvilket er en grundlæggende egenskab ved stamceller.

”I studiet viser vi, at stamcellerne nærmest kan forynges og blive til ’superstamceller’, ved at vi ændrer den næring, de får. Det tvinger dem til at metabolisere deres energi på en anden måde, og den proces omprogrammerer i bund og grund stamcellerne. Resultatet er, at de opfører sig, som var de fra et tidligere udviklingsstadie, og det forbedrer deres evne til at udvikle sig, eller differentiere, til andre celletyper,” siger førsteforfatter Robert Bone, adjunkt ved Novo Nordisk Foundation Center for Stem Cell Medicine, også kendt som reNEW.

Konkret udskiftede forskerne den type af sukker, stamcellerne har til rådighed, i den cellekultur, de dyrkes i. Cellerne bruger sukker til at producere energi.

”De bliver ikke kun bedre til at differentiere, men de holder sig også sunde i meget længere tid sammenlignet med stamceller i standardkultur. Det er virkelig slående. Og vi har gjort det med en relativt simpel metode,” siger sidsteforfatter Joshua Brickman, professor ved reNEW.

Kan måske forbedre fertilitetsbehandling

Der er mange potentielle fremtidige anvendelser af ’superstamceller’, påpeger Joshua Brickman:

”Når vi nu har en simpel metode til at forynge celler, vil vi gerne undersøge, om tricket fungerer på forskellige celletyper. Kan vi for eksempel bruge denne nye ”diæt” til at revitalisere lever- eller hjerteceller og bruge dem til at behandle patienter med hjertesvigt eller skrumpelever? Måske kan vi i fremtiden bruge det til at regenerere aldrende celler og behandle sygdomme som Parkinsons sygdom, osteoporose eller diabetes.”

Et område, som forskerne er interesserede i, er fertilitetsbehandling, specifikt IVF eller reagensglasbehandling. Det viser sig, at ’superstamcellerne’ er gode til at producere en bestemt type væv, der dannes tidligt under fosterets udvikling, og som er vigtig for en vellykket IVF-behandling.

”’Superstamcellerne’ ser ud til at være bedre til at udvikle sig til det, man kalder blommesækken. Tidligere forskning har fundet, at dannelsen af blommesækken i embryoner er meget vigtig for deres evne til at implantere og blive til vellykkede graviditeter,” siger Robert Bone.

”Vi håber på at kunne forbedre teknologien til fertilitetsbehandling ved at udvikle en cellekultur til IVF, der bruger den samme metaboliske proces som i vores studie. Forhåbentlig kan det bruges som en del af den proces, de har i klinikken til at forbedre succesraterne for implantation,” tilføjer Joshua Brickman.

Læs studiet “Altering metabolism programs cell identity via NAD+-dependent deacetylation”.

Fakta: Stamceller 

Stamceller er unikke celler i vores kroppe, der kan kopiere sig selv og udvikle sig til andre, specialiserede celletyper som lever-, hud- eller nerveceller i en proces kendt som differentiering. Embryonale stamceller (ESC’er) dyrkes fra et embryo og kultiveres i en petriskål.

Forskere mener, at stamceller i fremtiden kan bruges til at udvikle nye behandlinger, der kan erstatte eller reparere beskadiget væv og organer eller genoprette funktioner, der er gået tabt på grund af sygdomme eller skader. Det kendes som regenerativ medicin.

Kilde: Novo Nordisk Foundation Center for Stem Cell Medicine, reNEW

Fakta: Metoden

I studiet har forskere skabt en ny cellekultur til embryonale stamceller (ESC’er) fra mus. Forskerne erstattede en type sukker i kulturen, glukose, med et anden, galaktose. Denne ”kostændring” blokerer den normale metaboliske proces og begrænser cellernes energikilde til en metabolisk proces kendt som oxidativ fosforylering.

Ved at ændre i deres næringskilde omprogrammeres ESC’erne til et tidligere udviklingsstadie, og det forbedrer deres evne til at udvikle sig til andre celletyper.

Forskerne fandt, at et specifikt signalprotein, der erkendt for at regulere aldring i celler, blev aktiveret af ændringen. Dette fik igen andre proteiner til at binde sig bedre til DNA.

Dermed blev DNA’et mere ”tætpakket” i områder med overflødig genetisk information og ikke i områder med relevante instruktioner og mængden af irrelevant information dæmpes, mens den relevante information forstærkes.

Det forbedrede forhold mellem signal og støj får stamcellerne til at have en bedre forståelse af, hvad de skal gøre, og det får dem til at præstere bedre.

Kilde: Professor Joshua Brickman, reNEW