Stamceller til debat: Evolution eller revolution?

Publiceret April 2003

Ikke alene i videnskabelige kredse, men også i massemedierne og ved middagsbordet er stamceller til debat. Er de en naturlig kilde til helbredelse af en lang degenerative sygdomme i livsvigtige organer som hjerne, hjerte, lever, pankreas og tarm, eller vil manipulation med disse "ur-celler" være indgreb i basale livsprocesser, der kan føre til biologiske katastrofer og moralsk forfald? Hvor meget ved vi om stamceller, hvad forskes der i, hvilke perspektiver er der i denne forskning og hvad er acceptabelt ud fra juridiske, etiske og økonomiske synspunkter? Det er disse spørgsmål, som vi vil belyse i denne udgave af BioZoom.

Poul Maddox-Hyttel diskuterer perspektiverne i reproduktiv og terapeutisk kloning, Anne Grete Byskov og Claus Yding Andersen fokuserer på de humane embryonale stamceller, Ole D. Madsen gennemgår mulighederne for anvendelse af stamceller i behandlingen af type 1 diabetes, Jens Zimmer Rasmussen skriver om Dansk Stamcelle Forsknings Center og den nyoprettede Stamcelle Forskerskole, og Lene Koch diskuterer samfundsmæssige aspekter af  stamcelle forskningen.

Nogle af indlæggene stammer fra en høring i Folketinget om anvendelse af embryonale stamceller i forskning og behandling (www.biosam.dk), som sandsynligvis resulterer i vedtagelsen af et lovforslag, der giver tilladelse til, at humane embryoner fra in vitro fertilisering efter visse regler kan anvendes til forskning med henblik på sygdomsbehandling. EU har netop udgivet en omfattende rapport om holdninger og lovgivning i de forskellige lande i relation til forskning og anvendelse af humane embryonale stamceller (kontakt e-mail: line-gertrud.matthiessen-guyader@cec.eu.int).

Hidtil har forskningen i stamceller i Danmark været begrænset til embryonale stamceller fra dyr og til voksne stamceller fra dyr og mennesker, som synes at have en betydelig plasticitet til at differentiere til celletyper i andre væv end der, hvor de naturligt forekommer, som nævnt i Jens Zimmer Rasmussens indlæg.

De store forventninger om snarlig helbredelse ved hjælp af stamceller må dog tages med forbehold. Det har allerede nu vist sig, at nogle af de første opsigtsvækkende rapporter om differentiering af embryonale og voksne stamceller er behæftede med alvorlige fejl.

I en artikel i Science fra 2001 (292:1389) blev det hævdet, at embryonale stamceller fra mus kunne differentiere til insulin producerende celler, hvis de blev dyrket i et bestemt medium. En anden forskergruppe har nu vist, at den insulin, der kan påvises i cellerne, stammer fra dyrkningsmediet, som indeholder insulin i høj koncentration (Science 2003; 299:363). Dette kunne tyde på, at man for at komme fra den embryonale stamcelle til en "rigtig" differentieret celle må gennemløbe et antal differentieringstrin, som det sker under den normale embryonale udvikling. Derfor er afdækningen af de molekylære mekanismer, der styrer den normale udvikling af afgørende betydning for at kunne "dirigere" stamcellerne i den ønskede retning, som understreget i Ole D. Madsens indlæg.

Flere studier har vist, at voksne stamceller fra benmarven er i stand til at differentiere til andre celletyper efter transplantation, bl.a. leverceller. Nye studier har imidlertid vist, at de "nye" leverceller havde et fordoblet antal kromosomer, og at der er sket en fusion mellem donor cellen og recipientens levercelle (Nature 2003; 422:823). Sandsynligvis kan nogle af disse hybridceller dele sig til celler med et normalt antal kromosomer ("reduktiv" deling). Donor cellens DNA er således blevet reprogrammeret af faktorer i levercellens cytoplasma. Det har været kendt siden 60erne, at hybridceller kan dannes ved cellefusion in vitro, men det er nyt, at det også kan forgå in vivo. Disse observationer stemmer overens med de resultater, som Poul Maddox-Hyttel referer til i sit indlæg, hvor ekstrakter fra én celletype er i stand til at reprogrammere en anden celletype.  Det er øjensynligt ikke kun i cytoplasmaet i det befrugtede æg, at deprogrammering af genomet fra somatiske celler kan finde sted og identifikation af de epigenetiske faktorer kan betyde, at man kan undgå anvendelsen af befrugtede æg, som omtalt i Anne Grete Byskov og Claus Yding Andersens indlæg.

Mens man hidtil har troet, at embryonale stamceller ikke kan udvikle sig til kønsceller in vitro, er det netop blevet vist, at de også er i stand til at danne ægceller (Sciencexpress, 1 May 2003). Hvis disse kan befrugtes og give ophav til nye embryonale stamceller, og hvis det også gælder humane embryonale stamceller, kan det betyde et gennembrud for kernetransplantation og terapeutisk kloning uden anvendelse af befrugtede æg. Om man undgår eller omgår de etiske problemer, som såvel Anne Grete Byskov og Claus Yding Andersen som Lene Koch omtaler i deres indlæg, må den kommende debat vise.

Et alvorligt problem i forbindelse med den potentielle terapeutiske anvendelse af stamceller, er risikoen for udvikling af cancer. Det er velkendt, at mange cancerceller udtrykker embryonale gener, og at embryonale stamceller kan udvikle såkaldte teratocarcinomer bestående af en uorganiseret blanding af celletyper. Man har netop opdaget, at de hæmatopoietiske stamceller, der er ophav til alle blodets forskellige celletyper, hvis samlede antal løber op i 1016 i løbet af et menneskes levetid, reguleres af en transkriptionsfaktor, som også er involveret i udvikling af leukæmi (Nature 2003; 423:231). Omvendt betyder denne lighed, at forskning i stamceller er et vigtigt element i forståelsen af udviklingen af cancer.

Som det fremgår af dette nummer af BioZoom er det stadig usikkert, hvilke mekanismer, der er involveret i differentieringen stamceller og på hvilken måde de kan føre til regeneration af beskadiget væv. Men der er ingen tvivl om, at den plasticitet, der kendetegner den embryonale udvikling, er bevaret i voksenlivet i betydeligt højere grad end hidtil antaget. Man kan derfor forvente, at forskningen i stamceller vil  føre til en revolution i vores opfattelse af biologiske processer på linie med opdagelsen af dobbelthelixen for 50 år siden.