For første gang i historien har en forskergruppe klart å bruke stamceller for å kurere diabetes i museforsøk. Nå arbeider de videre for å få metoden til å fungere i mennesker.
Av Elisabeth Larsen i tidsskriftet Genialt
Amerikaneren Douglas Melton fikk to barn med diabetes type 1 på 1990-tallet. Det fikk ham til å vie karrieren sin til å finne en måte å kurere dem på.
Type 1-diabetes skyldes mangel på insulin, et hormon som regulerer blodsukkeret ved å transportere sukker (glukose) inn i kroppens celler. Hos pasienter med diabetes har kroppens immunforsvar ødelagt cellene som produserer insulin, slik at sukkeret hoper seg opp i blodbanen.
Begeistrer norsk lege
Melton er i dag professor ved Harvard Medical School og har nå klart det forskere har slitt med i flere tiår: å lage insulinproduserende celler (betaceller) som ikke ødelegges av mottakerens immunforsvar. Hittil er metoden bare prøvd ut på mus, men håpet er at slike celler enten kan brukes til å lage medisiner mot diabetes eller transplanteres inn i pasienter for å kurere dem.
Forskningen begeistrer barnelege og diabetesspesialist Hans-Jacob Bangstad ved Oslo universitetssykehus, som møter barn med diabetes hver dag.
– Dette er uhyre lovende på lang sikt. Man har prøvd å fremstille insulinproduserende celler i store mengder innen diabetesforskningen i årevis, sier Bangstad.
Hva er diabetes?
Diabetes type 1 er en sykdom som skyldes at de insulinproduserende cellene i bukspyttkjertelen er ødelagt av kroppens eget immunforsvar. Av grunner vi ikke kjenner til, oppfatter T-cellene i immunapparatet de insulinproduserende cellene som fremmedelementer og ødelegger dem.
Diabetes type 1 utgjør over 95 prosent av diabetestilfellene hos barn, men også voksne kan få denne formen for diabetes. Type 2-diabetes, der kroppen produserer insulin som virker dårlig, er sterkt knyttet til overvekt og fysisk inaktivitet. Denne sykdommen rammer helt ned i ungdomsårene, men er først og fremst en tilstand som oppstår hos godt voksne mennesker.
Hvordan behandles diabetes?
Diabetes type 1 behandles i dag vanligvis på én av to måter. Den ene er ved såkalt mangeinjeksjon, hvor man får én eller to daglige injeksjoner med langtidsvirkende insulin og hurtigvirkende insulin til måltidene i tillegg. Den andre er å bruke en insulinpumpe som leverer insulin fortløpende til underhuden.
Insulinpumpene blir mer og mer vanlige, forteller diabeteslege Bangstad. Disse pumpene er bærbare apparater på størrelse med en liten mobiltelefon, som oppbevares på utsiden av kroppen, for eksempel i en lomme. Insulinet blir tilført gjennom en liten slange og kanyle som er satt inn under huden. På den måten er det mulig å etterligne kroppens normale produksjon av insulin. Blodsukkeret må måles flere ganger daglig, eller fortløpende ved hjelp av en såkalt kontinuerlig glukosemåler.
Det er mulig å transplantere betaceller fra døde donorer, men mangelen på donorer gjør at bare en veldig liten gruppe pasienter får tilbud om dette. Et problem med transplantasjon av insulinproduserende celler har vært at pasientenes immunforsvar ødelegger de nye cellene. Derfor må pasientene gå på immundempende medisiner resten av livet. Slike medisiner kan øke risikoen for utvikling av kreft og nedsetter infeksjonsforsvaret, og derfor leter forskerne etter bedre løsninger. Såkalte pluripotente stamceller har lenge vært sett på som et av de beste håpene.
Pluripotente stamceller
Pluripotente stamceller er celler som ennå ikke har spesialisert seg, og som derfor har potensial til å utvikle seg til alle kroppens over 200 forskjellige celletyper. Denne typen stamceller kan dele seg mange ganger i en skål på laboratoriet. Tanken på å manipulere disse stamcellene til å bli celler som produserer insulin, er forlokkende, fordi tilgangen på celler da blir nærmest uendelig.
I flere tiår har forskere prøvd å bruke pluripotente stamceller til å lage insulinproduserende celler i laboratoriet. Hittil har imidlertid ingen lyktes med å lage celler som responderer på glukose og skiller ut korrekt mengde insulin. I tillegg har ingen klart å løse utfordringen med å hindre at immunforsvaret ødelegger de nye cellene når de transplanteres inn i pasienten. Ikke før nå. Melton er den første forskeren som har funnet en løsning på begge problemene.
Lovende dyreforsøk
For å lage de insulinproduserende betacellene brukte Meltons gruppe pluripotente stamceller som de hentet ut fra embryoer, i tillegg til såkalte induserte pluripotente stamceller (iPS-celler). iPS-celler lages ved å manipulere vanlige kroppsceller ved å «skru tiden tilbake» i dem, slik at de får samme egenskaper som på embryostadiet. Dette gjøres ved å inaktivere enkelte gener i cellene og aktivere gener som er viktige i helt unge celler på embryostadiet. Det er store forventninger til iPS-celler fordi de kan hentes ut fra pasientens egne celler, og man unngår den etisk vanskelige diskusjonen rundt bruk av stamceller hentet ut fra embryoer.
Melton og hans forskergruppe har klart å kapsle inn betacellene i en gelé som ikke gjenkjennes av immunforsvaret. Geleen er laget av alginat, et stoff som finnes i tang og tare. Forsøk i mus viser at geleen slipper insulin og glukose gjennom, mens immuncellene blokkeres, slik at de insulinproduserende cellene er beskyttet. Forsøket varte i seks måneder, omtrent en fjerdedel av livet til en mus.
– De insulinproduserende cellene fungerte like godt som naturens egne celler, sa Douglas Melton til tidsskriftet Nature Medicine, som publiserte studien i januar 2015.
(Artikkelen fortsetter under figuren)
Når vil cellene prøves på mennesker?
Flere aviser har optimistisk kalt dette oppdagelsen som vil kurere diabetes. Melton og hans gruppe er mer tilbakeholdne og understreker at det gjenstår mye arbeid før metoden eventuelt kan tas i bruk i mennesker. Det er ikke selvsagt at metoder som fungerer i mus, har samme effekt i mennesker. Neste steg er å prøve insulincellene i aper. Deretter kan man eventuelt starte forsøk på mennesker. Melton har inngått et samarbeid med industrigiganten AstraZeneca om å finansiere deler av forskningen.
Når dette eventuelt kan komme pasientene til gode, er vanskelig å si, forteller diabeteslege Hans-Jacob Bangstad.
– Ofte tar det lang tid før gjennombrudd innen forskning kommer ut til pasientene i klinikken. På kort sikt er det videreutvikling av insulinpumpene som er den mest aktuelle forbedringen av diabetesbehandlingen. Men på lang sikt håper vi naturligvis på en behandling som kan gjøre pasientene friske.
Se video fra frokostforedrag om stamcelleforskning fra mars 2016.
