Stamcellsforskning

Potentiell användning av stamceller

Eftersom stamceller har förmågan att förvandlas till olika andra typer av celler, tror forskare att de kan vara användbara för att behandla och förstå sjukdomar. Enligt Mayo Clinic kan stamceller användas för att:

• odla nya celler i ett laboratorium för att ersätta skadade organ eller vävnader
• korrigera delar av organ som inte fungerar korrekt
• forskningsorsaker till genetiska defekter i celler
• undersöka hur sjukdomar uppstår eller varför vissa celler utvecklas till cancerceller
• testa nya läkemedel för säkerhet och effektivitet

Typer av stamceller

Det finns flera typer av stamceller som kan användas för olika ändamål.

Embryonala stamceller

Embryonala stamceller kommer från mänskliga embryon som är tre till fem dagar gamla. De skördas under en process som kallas provrörsbefruktning. Detta innebär att ett embryo befruktas i ett laboratorium istället för inuti kvinnokroppen. Embryonala stamceller är kända som pluripotenta stamceller. Dessa celler kan ge upphov till praktiskt taget alla andra celltyper i kroppen.

Icke-embryonala (vuxna) stamceller

Vuxna stamceller har ett missvisande namn, eftersom de även finns hos spädbarn och barn. Dessa stamceller kommer från utvecklade organ och vävnader i kroppen. De används av kroppen för att reparera och ersätta skadad vävnad i samma område som de finns i.

Hematopoetiska stamceller är till exempel en typ av vuxna stamceller som finns i benmärgen. De skapar nya röda blodkroppar, vita blodkroppar och andra typer av blodkroppar. Läkare har utfört stamcellstransplantationer, även kända som benmärgstransplantationer, i decennier med hjälp av hematopoetiska stamceller för att behandla vissa typer av cancer.

Vuxna stamceller kan inte differentiera till så många andra typer av celler som embryonala stamceller kan.

Inducerade pluripotenta stamceller (iPSCs)

Forskare har nyligen upptäckt hur man omvandlar vuxna stamceller till pluripotenta stamceller. Dessa nya typer av celler kallas inducerade pluripotenta stamceller (iPSCs). De kan differentiera till alla typer av specialiserade celler i kroppen. Detta innebär att de potentiellt kan producera nya celler för alla organ eller vävnader. För att skapa iPSC: er, omprogrammerar forskare genetiskt de vuxna stamcellerna så att de beter sig som embryonala stamceller.

Genombrottet har skapat ett sätt att ”avdifferentiera” stamcellerna. Detta kan göra dem mer användbara för att förstå hur sjukdomar utvecklas. Forskare hoppas att cellerna kan göras från någons egen hud för att behandla en sjukdom. Detta kommer att hjälpa till att förhindra att immunsystemet stöter bort en organtransplantation. Forskning pågår för att hitta sätt att producera iPSCs på ett säkert sätt.

Stamceller från navelsträngsblod och stamceller från fostervatten

Stamceller från sladdblod skördas från navelsträngen efter förlossningen. De kan frysas i cellbanker för användning i framtiden. Dessa celler har framgångsrikt använts för att behandla barn med blodcancer, såsom leukemi och vissa genetiska blodsjukdomar.

Stamceller har också hittats i fostervatten. Detta är vätskan som omger ett utvecklande barn inne i moderns livmoder. Det behövs dock mer forskning för att hjälpa till att förstå den potentiella användningen av stamceller från fostervatten.

Kontrovers om stamcellsforskning

Vuxna stamceller ger inga etiska problem. Under de senaste åren har det dock funnits kontroverser kring hur mänskliga embryonala stamceller erhålls. Under processen att skörda embryota stamceller förstörs embryot. Detta väcker etiska problem för människor som anser att förstörelsen av ett befruktat embryo är moraliskt fel.

Motståndarna tror att ett embryo är en levande människa. De tycker inte att de befruktade äggen ska användas för forskning. De hävdar att embryot bör ha samma rättigheter som alla andra människor och att dessa rättigheter bör skyddas.

Anhängare av stamcellsforskning tror å andra sidan att embryona ännu inte är människor. De noterar att forskare får samtycke från donatorparet vars ägg och spermier användes för att skapa embryot. Supportrar hävdar också att de befruktade äggen som skapas under provrörsbefruktning skulle kasseras ändå, så att de kan användas bättre för vetenskaplig forskning.

Med den banbrytande upptäckten av iPSC kan det vara mindre behov av mänskliga embryon inom forskning. Detta kan hjälpa till att lindra oro för dem som är emot att använda embryon för medicinsk forskning. Men om iPSCs har potential att utvecklas till ett mänskligt embryo, kan forskare teoretiskt skapa en klon av donatorn. Detta presenterar en annan etisk fråga att ta hänsyn till. Många länder har redan lagstiftning som effektivt förbjuder mänsklig kloning.

Federala bestämmelser om stamcellsforskning

I USA har den federala politiken när det gäller stamcellsforskning utvecklats över tiden eftersom olika presidenter har tillträtt. Det är viktigt att notera att ingen federal reglering någonsin uttryckligen har förbjudit stamcellsforskning i USA. Snarare har regleringar satt begränsningar för offentlig finansiering och användning. Vissa stater har dock lagt förbud mot att skapa eller förstöra mänskliga embryon för medicinsk forskning.

Stamcellspolitik under förre presidenten George W. Bush

I augusti 2001 godkände förre presidenten George W. Bush en lag som skulle ge federal finansiering för begränsad forskning om embryonala stamceller. Sådan forskning måste dock uppfylla följande kriterier:

• Skördprocessen, som inkluderar förstörelsen av embryot, påbörjades före klockan 21.00 den 9 augusti 2001.
• Stamcellerna erhölls från ett embryo som skapades för reproduktiva ändamål och inte längre behövdes.
• Informerat samtycke erhölls för donationen av embryot, och donationen involverade inte ekonomisk belöning.

Stamcellspolitik under president Barack Obama

I mars 2009 återkallade president Barack Obama tidigare president Bushs uttalande och släppte verkställande order 13505. Ordern tog bort restriktionerna för federal finansiering av stamcellsforskning. Detta gjorde det möjligt för National Institutes of Health (NIH) att börja finansiera forskning som använder embryonala stamceller. NIH publicerade sedan riktlinjer för att fastställa den policy enligt vilken den skulle finansiera forskning. Riktlinjerna skrevs för att se till att all NIH-finansierad forskning om mänskliga stamceller är moraliskt ansvarsfull och vetenskapligt relevant.

Exempel på stamcellsforskning

Stamcellsforskning pågår vid universitet, forskningsinstitutioner och sjukhus runt om i världen. Forskare fokuserar för närvarande på att hitta sätt att kontrollera hur stamceller förvandlas till andra typer av celler.

Processen för celldifferentiering

Ett primärt mål med forskning om embryonala stamceller är att lära sig hur odifferentierade stamceller förvandlas till differentierade stamceller som bildar specifika vävnader och organ. Forskare är också intresserade av att ta reda på hur man kan kontrollera denna differentieringsprocess.

Under åren har forskare utvecklat metoder för att manipulera stamcellsprocessen för att skapa en viss celltyp. Denna process kallas riktad differentiering. En färsk studieupptäckte också de första stegen i hur stamceller omvandlas till hjärnceller och andra typer av celler. Mer forskning om detta ämne pågår.

Cellbaserade terapier

Om forskare kan hitta ett tillförlitligt sätt att styra differentieringen av embryonala stamceller kan de kanske använda cellerna för att behandla vissa sjukdomar. Till exempel, genom att styra de embryonala stamcellerna att förvandlas till insulinproducerande celler, kan de kanske transplantera cellerna till personer med typ 1-diabetes.

Andra medicinska tillstånd som potentiellt kan behandlas med embryonala stamceller inkluderar:

• traumatisk ryggmärgsskada
• stroke
• svåra brännskador
• Reumatoid artrit
• hjärtsjukdom
• hörselnedsättning
• retinal sjukdom
• Huntingtons sjukdom
• Parkinsons sjukdom

Kaliforniens stamcellsbyrå ger en detaljerad lista över sjukdomsprogram och kliniska prövningar som för närvarande pågår inom stamcellsforskning. Exempel på sådana projekt är:

• injicera modifierade stamceller direkt i hjärnan efter en stroke
• använda stamceller för att ersätta skadade celler i innerörat som upptäcker ljud, vilket hjälper till att återställa hörseln
• förändra generna från stamceller för att göra dem resistenta mot sjukdomar, såsom AIDS, och sedan infoga dem i personer med sjukdomen
• odla stamceller för att reparera ömtåliga ben hos personer med osteoporos

Använder stamceller för att testa nya läkemedel

Forskare använder också differentierade stamceller för att testa säkerheten och effektiviteten av nya mediciner. Att testa läkemedel på mänskliga stamceller eliminerar behovet av att testa dem på djur.

Takeaway

Stamcellsforskning har potential att ha en betydande inverkan på människors hälsa. Det finns dock en del kontroverser kring utveckling, användning och förstörelse av mänskliga embryon. Forskare kanske kan lindra dessa problem genom att använda en ny metod som kan förvandla vuxna stamceller till pluripotenta stamceller, som kan ändras till vilken celltyp som helst. Detta skulle eliminera behovet av embryonala stamceller inom forskning. Sådana genombrott visar att stora framsteg har gjorts inom stamcellsforskning. Trots dessa framsteg finns det fortfarande mycket mer att göra innan forskare kan skapa framgångsrika behandlingar genom stamcellsterapi.