Japanske forskere har lykkes med å dyrke frem nye hornhinner til pasienter som lider av stamcellesvikt i hornhinnen – ved hjelp av reprogrammerte kroppsceller.
Hvis du studerer øynene dine i et speil vil du kanskje legge merke til en mørk ring i overgangen mellom regnbuehinnen, den fargede delen av øyet, og sklera, det hvite i øyet. Denne ringen, kjent som hornhinneranden, eller limbus, inneholder et lite lager av stamceller som har til oppgave å fornye hornhinnen og reparere skader. Hornhinnen ligger helt fremst i øyet, som et sirkulært gjennomsiktig vindu mot omverdenen.
Øyeinfeksjoner, fysisk eller kjemisk skade på hornhinnen og enkelte arvelige tilstander kan imidlertid føre til at stamcellene fra hornhinneranden mangler, eller svekkes. Når stamcellene ikke klarer å fornye hornhinnen, kan bindevevsceller vokse inn over øyet og danne arrvev som gjør hornhinnen ugjennomsiktig. Dette kan føre til nedsatt syn, eller blindhet.
Japanske forskere har nå utviklet en metode for å bruke reprogrammerte stamceller (iPSC – induserte pluripotente stamceller) til å bli til hornhinneceller og slik gjenopprette synet hos mennesker med stamcellesvikt i hornhinnen. Forskerne tok utgangspunkt i iPS-celler fra en kommersiell stamcellebank.
Induserte pluriotente stamceller – iPSC
- Induserte pluripotente stamceller (iPSC) er laget ved å reprogrammere kroppsceller, som hudceller eller blodceller.
- I 2006 oppdaget den japanske forskeren Shinya Yamanaka at kroppsceller kan «nullstilles» tilbake til en tilstand som ligner stamceller i et tidlig embryo, ved å introdusere fire spesifikke gener, kjent som Yamanaka-faktorene.
- På samme måte som embryonale stamceller, kan iPSC utvikles videre til spesialiserte kroppsceller dersom de får de riktige kjemiske signalene og vekstbetingelsene.
Fra kroppsceller til hornhinne
Det finnes i dag ulike behandlingsmetoder for stamcellesvikt i hornhinnen, men alle har sine begrensninger. Én mulighet er transplantasjon av en ny hornhinne fra en avdød donor, men dette medfører risiko for vevsavvisning og infeksjoner. Et annet alternativ er å dyrke frem nye hornhinne-epitelceller (overflateceller) fra en liten vevsprøve fra et friskt øye fra samme pasient. Men ikke alle pasienter har et øye som er friskt.
I en klinisk studie publisert i Lancet i november 2024 har et forskerteam ledet av Kohij Nishida ved Osaka universitetssykehus i Japan testet en ny behandlingsmetode, som ikke krever celler fra et friskt øye. Forskergruppen har tidligere vist at reprogrammerte kroppsceller kan styres til å bli til celler som ligner naturlige hornhinne-celler.
I den nye studien undersøkte forskerne om slike lab-dyrkede hornhinneceller kan brukes til å behandle pasienter som har stamcellesvikt i hornhinnen. Fire pasienter deltok i studien. Ett øye hos hver pasient ble behandlet. Forskerne fjernet først arrvev fra det berørte øyet og festet deretter et tynt lag med lab-dyrkede hornhinneceller i pasientens øye. En beskyttende linse ble plassert ytterst for å fungere som en bandasje mens operasjonsåret tilhelet.
Ingen alvorlige bivirkninger
Forskerne fulgte pasientene i to år etter operasjonen. Målet var først og fremst å undersøke om behandlingen er trygg for pasienten.
Én utfordring knyttet til å bruke pluripotente stamceller og avledede celler i medisinsk behandling, er usikkerhet knyttet til hvordan cellene vil oppføre seg i kroppen. De samme egenskapene som gjør pluripotente stamceller relevante for medisinske formål kan nemlig også være en ulempe. Pluripotente stamceller har stor evne til celledeling, og dette har ført til bekymring for om noen av cellene kan begynne å oppføre seg som kreftceller.
Ingen av pasientene i studien utviklet svulster, eller andre alvorlige bivirkninger. Det var heller ikke tegn til avstøting av det laboratoriedyrkede vevet. Ett år etter operasjonen viste alle pasienter dessuten tegn til klinisk forbedring, mer gjennomsiktig hornhinne og tre av de fire pasientene fikk forbedret syn etter operasjonen.
Forskerne skriver selv at resultatene er lovende. De planlegger nå en større studie med flere pasienter for å få svar på om metoden kan gi effektiv og varig behandling for pasienter med stamcellesvikt.
Pluripotente stamceller – fremtidens medisin
Den japanske studien representerer ikke bare nytt håp for pasienter med stamcellesvikt i hornhinnen, men er også del av en økende trend som gir håp for andre tilstander der behandlingsmulighetene i dag er begrenset.
Det er forventet at pluripotente stamceller og avledede laboratoriedyrkete celler og vev vil spille en viktig rolle i fremtidens medisin på mange områder. De siste ti årene har antall kliniske studier med pluripotente stamceller brukt for behandlingsformål økt kraftig. Databasen Human Pluripotent Stem Cell Registry viser at det per januar 2025 pågår 169 slike kliniske studier. Et flertall av studiene fokuserer på ulike typer øyesykdommer eller kreft, men det pågår også kliniske studier med stamcellebaserte terapier utviklet for blant annet ulike hjerte- og karsykdommer, sykdom og skader knyttet til nervesystemet, metabolske sykdommer og ulike blodsykdommer.
Ulike typer stamceller
- Stamceller er uspesialiserte celler som har evne til å utvikle seg videre til spesialiserte celler.
- Pluripotente stamceller har evnen til å differensieres (spesialiseres) til alle de ulike celletypene i kroppen, og har dessuten evne til selvfornying. Det gjør at cellene kan brukes til å utvikle nye medisinske behandlinger for å reparere eller erstatte skadede vev og organer.
- Voksne stamceller er stamceller i ulike vev og organer som har til oppgave å fornye vevet og reparere skader gjennom livet. Disse har begrenset utviklingsevne og kan bli til én eller noen få celletyper knyttet til vevet de finnes i.
Kilder:
Soma. Lancet (2024) doi.org/10.1016/ S0140-6736(24)01764-1
Lancet. doi.org/10.1016/S0140- 6736(24)01965-2
Nature. doi.org/10.1038/d41586-024-03656-z
Human Pluripotent Stem Cell Registry www.hpscreg.eu/clinical_studies
Illustrasjonsfoto: eggeeggjiew/iStock
