2012 års nobelpris i fysiologi eller medicin belönade två forskare som upptäckt att mogna, specialiserade celler kan omprogrammeras till omogna celler som i sin tur kan utvecklas till kroppens alla vävnader.
John B. Gurdon upptäckte redan 1962 att cellers specialisering inte är oåterkallelig. I ett klassiskt experiment ersatte han cellkärnan i en grodas äggcell med cellkärnan från en mogen cell som hämtas från ett grodyngels tarm. Den modifierade äggcellen kunde ändå utvecklas till ett grodyngel. Den mogna cellkärnans DNA hade alltså bevarat all information som krävdes för att bilda alla slags celler i grodan.
Över 40 år senare, år 2006, upptäckte Shinya Yamanaka hur en intakt, specialiserad cell från en mus kunde återföras till att bli en omogen stamcell. Genom att föra in ett fåtal gener kunde han omprogrammera mogna celler till att bli pluripotenta stamceller, det vill säga omogna celler som kan utvecklas till alla slags celler i kroppen.
Upptäckterna är banbrytande och har förändrat vår syn på cellers utveckling och specialisering i organismen. Vi förstår nu att den mogna cellen inte behöver vara för evigt fjättrad i sitt specialiserade tillstånd. Läroböcker har fått skrivas om, och nya forskningsfält har öppnats. Genom att vi idag även kan omprogrammera celler från människa har vi fått nya möjligheter att studera sjukdomar och utveckla nya metoder för diagnostik och behandling.
Ett exempel är möjligheten att omprogrammera hudceller av en patient med Huntington’s sjukdom till den typen av celler som orsakar själva sjukdomen. På så sätt kan forskare och läkare studera patienternas egna sjuka celler och få en bättre bild av sjukdomen. Huntington’s sjukdom drabbar celler i hjärnan som är omöjliga att isolera från en levande patienter. Genom att kunna generera sjukdomsmodeller i petriskålar kan också läkemedel testas på ett nytt sätt. Förhoppningen är att kunna välja den rätta behandlingen för varje patient i ett så tidigt skede i sjukdomen som möjligt.
Visionen är att inducerade pluripotenta stamceller ska kunna utnyttjas för att generera patienternas egna mogna celler eller till och med vävnader som kan transplanteras. I nuläget finns det två hinder, det ena är att iPSC-cellerna genereras med hjälp av ett retrovirus som är skadligt för människor, det andra är att det uppstår en rad mutationer under omprogrammeringsprocessen. Dessa mutationer kan ge upphov till andra sjukdomar, som till exempel cancer. Tekniken kommer att utvecklas och förbättras och i framtiden kan Shinya Yamanakas vision, att generera en biobank med hundratals olika iPSC som skulle passa till hela japanska befolkningen, bli verklighet.
Natalie von der Lehr
Källor: Nobelförsamlingens pressmeddelande 8 okt 2012; Yamanaka, Cell Stem Cell 10, 678 (juni 2012); The HD iPSC Consortium, Cell Stem Cell, 264 (juni 2012)
