Embryonale stamceller

   

Mens ulike typer stamceller i kroppen kan gi opphav til mange celletyper, er det kun embryonale stamceller som kan gi opphav til alle kroppens celltyper og derved kunne utvikle seg til et selvstendig individ. Slike celler finner vi i embryo på blastocyststadiet og de kalles den indre cellemasse. Når slike celler dyrkes i kultur kalles de embryonale stamceller (ES-celler). ES-celler benyttes til å lage spesifikke genmodifikasjoner i mus, - et prinsipp hvis oppdagelse ble belønnet med Nobelprisen i medisin for 2007.

En Blastocyst: Når embryoet er 5-6 dager gammelt, er det dannet en "kule" (trofoblasten) med en liten gruppe celler inni (den indre cellemasse, ICM). ICM gir opphav til selve embryoet. Embryonale stamceller har egenskaper som ligner ICM-celler. Blastocysten inneholder ca. 140 celler.

Når et menneske-embryo er 5-6 dager gammelt har det dannet en blastocyst som består av en kuleformet trofoblast og en indre cellemasse (ICM). Det er denne indre cellemassen som danner selve embryoet mens trofoblasten gir opphav til fosterhinner og andre strukturer som beskytter embryoet.

Cellene i den indre cellemassen har altså potensiale til å utvikle alle deler av embryoet og de er i så måte totipotente. Når ICM-celler dyrkes i kultur, kan det dannes stabile cellelinjer som beholder egenskapen til å danne alle deler av et embryo. Slike cellelinjer kalles derfor embryonale stamceller (ES-celler) .

ES-celler fra mus har vært brukt siden midt på 80-tallet til å lage kimære mus. I slike eksperimenter injiseres ES-celler i en blastocyst slik at de blander seg med ICM-cellene og bidrar til utvikling av embryoet. Denne teknikken er mest kjent når den benyttes til å lage såkalte "knock-out"-mus. Da muteres (ødelegges) et gen i ES-cellene før de settes inn i blastocysten. Musen som vokser opp vil da bære mutasjonen i mange av sine celler. Dersom de cellene som blir til egg og sperm har mutasjonen, vil neste generasjon av mus kunne bære mutasjonen i alle cellene. Da har man en "knock-out"-mus og man kan studere hvilke funksjoner som påvirkes når dette genet er ødelagt. Denne teknikken har vært benyttet til å studere funksjonen til hundrevis av gener og har hatt meget stor betydning i utforskning av både fosterutvikling og mange sykdommer. Det er denne teknikken som er belønnet med Nobelprisen i medisin for 2007 til Mario Cappecci, Martin Evans og Oliver Smithies.

Dersom man bytter ut cellekjernen i en ES-celle med en cellekjerne fra en kroppscelle (en somatisk celle), dannes det en celle som er en genetisk kopi av kroppscellen. Hvis en slik ES-celle fikk utvikle seg til et voksent individ, har man fått en klon. Denne teknikken kalles somatisk cellekjerneoverføring (eng.: somatic cell nuclear transfer, SCNT) [les mer om dette slik det ble gjort i Dolly-eksperimentet].

Dersom man kunne framstille ES-celler fra mennesker vil man i prinsippet kunne klone mennesker. Selv om dette skulle bli teknisk mulig, er det i Norge og de fleste andre land laget lover som gjør det ulovlig å bruke slik teknologi til å lage menneskekloner. Men, siden ES-celler er totipotente og kan gi opphav til alle slags celletyper, er det stor interesse for å utvikle teknologi for å bruke ES-celler fra menneske til å helbrede sykdom, f.eks. til å erstatte sykt vev eller defekte organer hos pasienter med alvorlig sykdom.

En Sør-Koreansk gruppe rapporterte nylig at de har utviklet en effektiv metod for å lage slike ES-celler hvor kjernen er byttet ut med en kroppscellekjerne (les mer om dette i tidsskriftet Science, 16. mai 2005). Dette ville ha vært ett skritt nærmere muligheten for å kunne utføre stamcelleterapi. Mulighetene for å hjelpe syke mennesker er åpenbare. Samtidig er det viktig å lage lover og skape holdninger i samfunnet som hindrer at noen skulle finne på å forsøke å klone mennesker. Nå viser det seg imidlertid at resultatene fra den Sør-Koreanske gruppen ikke er riktige [Les mer om dette her]. Vi må nok derfor vente en stund til før disse mulighetene kan la seg realisere [RAa, 12.1.2006]

Tegning: RAa


Les mer:

Rein Aasland © 22-MAI-2005
Sist endret av Rein Aasland 8-Okt-2007