Stamceller – fra forskning til behandling
Forskere ved Lunds universitet instruerer stamceller til å produsere dopamin. Det kan få stor betydning for behandling av parkinson. Sara Nolbrant har nylig forsvart sin doktorgrad.
Hjernen har begrenset evne til å lage nye nerveceller. Derfor er det vanskelig å kurere sykdommer der nerveceller i hjernen dør. Det settes likevel store forhåpninger til at behandling med stamceller skal kunne bli effektiv mot mange ulike sykdommer, deriblant parkinson.
– Vi har kommet langt med parkinson. Fordelen med forskning på akkurat denne sykdommen, er at det er en bestemt type celler i et bestemt område som dør. Dermed har vi avgrenset området i hjernen vi forsker på, forklarer forsker Sara Nolbrant ved Lunds universitet. Hun har vært en del av Malin Parmars forskergruppe som arbeider med stamcelleforskning. Sara har arbeidet med å utvikle stamcellebasert behandling for Parkinsons sykdom. Snart planlegger forskerne å gjennomføre de første testene på mennesker.
Forskningen er ressurskrevende og det tar tid å bygge opp gode miljøer. I tillegg til Sverige er også USA og Japan langt fremme. Forskningsmiljøene i de tre landene samarbeider tett gjennom det globale nettverket GForce-PD. Forskergruppene arbeider parallelt, men har løpende kontakt med hverandre.
Fordelen med forskning på akkurat denne sykdommen, er at det er en bestemt type celler i et bestemt område som dør. Dermed har vi avgrenset området i hjernen vi forsker på.
Sara Nolbrant, forsker Lund universitet
Fra få til mange
En stamcelle er en umoden, ikke spesialisert, celle. Den kan dele seg og bli flere umodne celler, eller den kan modnes til for eksempel leverceller, blodceller eller nerveceller. Ved å utsette cellen for ulike signaler, kan forskerne tilpasse den til hvilken celletype de ønsker. I Lund styrer forskerteamet stamceller mot dopaminproduserende nerveceller.
Målet har vært å produsere ubegrenset antall dopaminceller som kan benyttes til transplantasjon.
Ved å skape lignende betingelser som på fosterstadiet, kan de først avle stamceller i laboratoriet og deretter instruere cellene til å bli dopaminproduserende celler. Dette gjør de ved å tilsette ulike molekyler og vekstfaktorer i mediet som cellene vokser i. Etter mange år med prøving og feiling har de endelig klart å lage et celleprodukt som kan testes på mennesker.
1 500 000 000 celler i fryseren
Japanske forskere startet med forsøk på mennesker høsten 2018 og de har foreløpig ikke rapportert om noen negative bivirkninger eller noe annet som tyder på at det er usikkert. Snart skal forskergruppen i New York og Lund også starte opp med forsøk. Da vi møtte Sara i 2018 var det like før forskergruppen i Lund skulle starte med å produsere stamceller for testing i Sverige. Cellene er nå reprodusert i London etter svensk oppskrift og har bestått kvalitetskontrollene. Nå pågår sikkerhetstester i dyremodeller.
Om litt over ett år håper de svenske forskerne å være klare for å gjøre de første forsøkene på mennesker. I første omgang vil åtte personer inkluderes i studien. Nå har forskerne 300 rør med stamceller i fryseren, klare for forsøk. I hvert rør er det rundt fem millioner stamceller.
Hver person med parkinson vil trenge omtrent 100 000 virksomme dopaminceller på hver side av hjernen for at behandlingen skal ha god effekt. Men å bli implantert er en stor påkjenning for cellene, og de fleste vil dø ved transplantasjonen. Derfor vil kirurgene sette inn rundt 2 millioner celler på hver side.
Stort potensial
Man trenger kun å gjennomføre operasjonen én gang og man kan behandle begge sider av hjernen samtidig. Behandlingen bidrar til å tilbakestille hjernens nettverk og den kan ha langtidseffekt.
Stamcellebehandlingen forventes å ha effekt på de motoriske symptomene. Behandlingen vil kunne virke i mange år og ha færre bivirkninger enn vanlige parkinsonmedikamenter. Hovedfokuset i starten vil være å undersøke sikkerheten og forsikre seg om at det ikke skjer noe galt underveis. Forsøkene vil følges opp med blant annet regelmessige kliniske undersøkelser og scanning av hjernen.
Sara Nolbrant understreker at stamcellebehandling ikke er en kur.
–Tanken er at cellene skal ta over funksjonen til de cellene som går tapt ved parkinson. Da vil man ikke merke det videre sykdomsforløpet på samme måte. Først på sikt vil vi kunne begynne å se om behandlingen også har en effekt på selve sykdommen, sier hun.
Tanken er at cellene skal ta over funksjonen til de cellene som går tapt ved parkinson.
Sara Nolbrant, forsker Lund universitet
Fra lab til industri
Det er mange formaliteter som skal være på plass før alt er klart, men teamet er i full gang med arbeidet for å få godkjenning. Å gå fra laboratorium til medisinsk behandling er både kostbart og krevende. For å utvikle behandlinger som når mange pasienter, flyttes forskningsresultatene fra universitetet og over i legemiddelindustrien.
Nå er det danske medisinfirmaet Novo Nordisk i gang med å utvikle metoden til et medisinsk produkt, men det er likevel langt igjen.
– Det er en omfattende og kostbar prosess, men det betyr veldig mye. Det er kjempespennende, det er jo her mulighetene for pasientene på sikt ligger.
San Francisco
I 2018 var Sara Nolbrant på besøk i Norge. Foran en fullsatt sal på Litteraturhuset forklarte hun om forskningen de var i gang med. I januar i år forsvarte hun doktorgraden sin.
Hjernen har begrenset evne til å lage nye nerveceller. Derfor er det vanskelig å kurere sykdommer der nerveceller i hjernen dør. Ved Lunds universitet har de i mange år forsket for å utvikle nye metoder for å reparere skader i hjernen. Et eksempel på denne forskningen er stamcellebehandling for Parkinsons sykdom.
FRA STAMCELLER TIL DOPAMINCELLER
– En stamcelle er en umoden celle, den er ikke spesialisert, forklarer Sara Nolbrant.
– Den kan dele seg og bli flere umodne celler, eller den kan modnes til for eksempel hjerneceller, blodceller eller nerveceller som er det vi bruker i denne forskningen. Ved å utsette cellen for ulike signaler kan man fortelle den hva den kan bli. I dette prosjektet programmerer vi dopaminproduserende celler.
Stamcellene springer ut fra embryoer som har blitt til overs etter prøverørsbehandling. Målet til Sara Nolbrant og hennes kolleger har vært å produsere ubegrenset antall dopaminceller som kan benyttes til transplantasjon. Det ville kunne bety at større pasientgrupper kan få tilgang.
Vi har kommet langt med nettopp parkinson.
Sara Nolbrant, stamcelleforsker
SVERIGE I VERDENSTOPPEN
Det er store forhåpninger om at stamceller skal kunne kurere eller behandle mange ulike sykdommer, deriblant parkinson. Fordelen med forskning på akkurat denne sykdommen er at det er en bestemt type celler i et bestemt område som dør. Dermed har vi avgrenset området i hjernen vi forsker på.
Stamcelleforskning fikk stort oppsving på 2000-tallet. Forskningen er ressurskrevende og det tar tid å bygge opp gode miljøer. I tillegg til Sverige er også USA og Japan langt fremme. Forskningsmiljøene i de tre landene samarbeider tett gjennom det globale nettverket GForce-PD.
FRA FOSTERVEV TIL STAMCELLER
Hjernecelletransplantasjoner med dopaminceller fra aborterte fostre ble utviklet i Lund allerede på 1980-tallet. Studiene viste at det er mulig å erstatte cellene som dør ved Parkinsons sykdom med nye friske celler av samme type. – Det er imidlertid noen etiske og praktiske utfordringer ved å bruke celler fra aborterte fostre. I tillegg er det begrenset tilgang på slike celler. Dopaminceller fra fostervev kommer aldri til å bli en mulig behandling for større pasientgrupper. Forskningen med fostervev har likevel banet vei for stamcelleforskning, forklarer Sara Nolbrant.
Forskergruppen skaper lignende betingelser som på fosterstadiet slik at de kan avle stamceller i laboratoriet og deretter programmere cellene til å bli dopaminproduserende celler. Det gjør de ved å tilsette ulike molekyler og vekstfaktorer i mediet som cellene vokser i. Etter mange år med prøving og feiling har de endelig klart det.
Vi har nå et celleprodukt som er så godt at vi er klare for å teste på mennesker.
Sara Nolbrant, stamcelleforsker
4 MILLIONER CELLER PER PERSON
Hver person med parkinson vil trenge 100 000 dopaminceller på hver side av hjernen for at behandlingen skal ha god effekt. Å bli implantert er en stor påkjenning for cellene og de fleste cellene dør ved transplantasjonen. Derfor vil kirurgene sette inn 2 millioner celler på hver side av hjernen. – Det høres kanskje mye ut, men det er lite i cellesammenheng, forteller Sara Nolbrant. – Ved andre sykdommer transplanterer man gjerne flere hundre millioner celler. På en liten plate på labben kan vi lage celler for flere hundretalls personer med parkinson.
MULIG BEHANDLING
På en måte bidrar denne behandlingen til å tilbakestille hjernens nettverk og den kan ha langtidseffekt. Man trenger kun å gjøre operasjonen en gang på hver side av hjernen. Men Sara Nolbrant understreker at det ikke er en kur.
Det er mange formaliteter som skal være på plass før alt er klart, men de er i full gang med arbeidet for å få godkjenning. Cellene som skal transplanteres har de planlagt å dyrke i løpet av 2018 og fryse dem ned før de blir testet og til slutt blir implantert på mennesker i 2020. Hvis det går bra vil de teste det på en større gruppe og sammenligne det med annen behandling. Deretter kan det bli en tilgjengelig behandlingsform. Sara Nolbrant vil ikke love for mye, men hun er optimistisk.
Vi går inn i en spennende tid fremover.
Sara Nolbrant, stamcelleforsker
Jeanette Johansson (50) er en av svært få i verden som har fått implantert hjerneceller fra aborterte fostre. Nå håper hun å kunne være med på å skape håp om en kur mot parkinson.
«Jeg føler meg som en liten brikke i noe som kan bli veldig stort.»
FAR OG DATTER
Når hun ser tilbake kjente hun parkinson på kroppen allerede da hun var 24 år og ventet sitt første barn. Hun var hos legen flere ganger uten at de kunne si hva det var, tvert imot virket det som de trodde hun var hypokonder. Til slutt kom hun til nevrolog og fikk vite at det var Parkinsons sykdom. – Selv om det hadde vært en lang prosess kom det overraskende. Det ble to døgn uten søvn. Jeg hadde akkurat fylt 41 år og trodde det var gamle menn som fikk denne sykdommen. Bare et par år etter meg fikk også faren min Parkinsons sykdom.
MÅL OM CELLEIMPLANTASJON
Jeanette meldte seg inn i det svenske parkinsonforbundet og ble kort tid etter valgt inn i styret. Gjennom styret kom hun i kontakt med en av legene som er ansvarlig for Sveriges del av forskningsprosjektet TransEUro. TransEUro er et EU-prosjekt der de implanterer dopaminproduserende celler fra aborterte fostre, hos mennesker med parkinson, for å se om det kan påvirke sykdomsforløpet. Operasjonene gjøres i Lund i Sverige og Cambridge i England.
Jeanette ble straks interessert og ba om å få være med i studien. Mange meldte seg, og forskerne skulle velge ut en gruppe på 10 personer der halvparten skulle få operasjon og halvparten skulle være med i kontrollgruppen. Våren 2011 ble Jeanette en av de to første som fikk tilbud om å være med i de innledende kartleggingsundersøkelsene. Før hun takket ja møtte hun forskerne og fikk spørre om alt hun lurte på. Jeanette var aldri i tvil på om dette var noe hun ville være med på, snarere tvert imot.
«Mitt mål fra starten var å bli en av de som fikk operasjonen. Underveis har jeg derimot tvilt på at jeg til slutt ville bli valgt ut.»
OMFATTENDE KARTLEGGING
To ganger i året har hun siden 2011 vært hos nevrologen i Lund for å gjennomgå ulike undersøkelser og svare på spørsmål. Hun går et døgn uten å ta medisiner i forkant av hver oppfølgingstime. Så tester de hvordan kroppen virker med og uten medisiner og hvordan hjernen fungerer. For å få så like billedundersøkelser som mulig må både svenskene og de engelske deltakerne undersøkes med de samme apparatene. Jeanette har derfor også vært i London tre ganger. På de undersøkelsene må hun gå over to døgn uten medisiner. – Det var strevsomt å ligge helt stille uten medisiner i kroppen, men det aller mest krevende var å gå og vente i flere år på å få vite om jeg ville få operasjonen eller ikke.
SØVNLØS AV GLEDE
Det tok et år fra de opererte den første personen i Sverige til Jeanette fikk vite at hun var utvalgt og skulle opereres. De ville egentlig ha en annen person, men han hadde fått influensa og kunne ikke være med likevel. – Det var virkelig i siste liten jeg snublet over mållinjen, forteller Jeanette. Det ble to nye søvnløse døgn for Jeanette, denne gangen fordi hun var så glad over å få bli med. Hun visste at selve inngrepet lignet på operasjon med dyp hjernestimulering (DBS), bortsett fra at de ikke skulle sette inn elektroder med strøm, men celler gjennom tynne rør. Lund hadde lang erfaring med DBS og det gjorde at Jeanette ikke var så bekymret da hun ble lagt i narkose i desember for halvannet år siden.
HJERNEFEST
Kirurgene startet med høyre side av hjernen. Etter operasjonen ble hun vekket av legen som kunne fortelle at alt hadde gått bra. Tilbake på sengeposten fikk hun se seg selv i speilet og var positivt overrasket over at sporene etter inngrepet var små. Hun hadde fått beholde nesten alt håret og det dekket over bandasjen. Da stingene ble fjernet 10 dager senere så hun det ikke i det hele tatt. Knapt tre måneder senere gjennomførte de operasjonen på venstre side. I dag kan hun kjenne to små groper der hullene ble boret. Mange års ventetid var over, Jeanette hadde nådd målet om å bli operert. Det måtte markeres.
«Da begge operasjonene var gjennomført inviterte jeg alle mine venner på fest for å feire den nye hjernen.»
BIDRAG TIL FREMTIDSHÅP
I tiden etter operasjonene har hun tatt mange medisiner, både for å hemme immunforsvaret så hun ikke skal støte bort de nye cellene, og for å beskytte henne mot sykdommer fordi immunforsvaret er hemmet. – I begynnelsen var det over 200 tabletter i uken, nå er det litt mindre. Ett år etter siste operasjon startet vi med nedtrapping og det er først i år vi vil se resultatene av transplantasjonen. Når det gjelder parkinsonmedisinene har jeg redusert dosene en del, målet er å kunne kutte dem ut – i hvert fall i noen år.
«Jeg er veldig takknemlig og glad for at lille jeg etter mye fram og tilbake er en del av noe så stort som å bidra til fremtidshåpet for oss med parkinson.»