Læknablaðið - 15.01.2003, Blaðsíða 45

FRÆÐIGREINAR / STOFNFRUMUR
æti sem músastoðfrumur höfðu áður komist í snert-
ingu við (conditioned medium) (11). Líklegt er að
stoðfrumurnar losi einhverja nauðsynlega vaxtarþætti
út í ætið. Olíkt ES-frumum músa krefjast ES-frumur
manna ekki vaxtarþáttarins LIF.
A svipuðum tíma og ES-frumur úr mönnum voru
útbúnar tókst rannsóknahópi Gearhart og fleiri að
rækta EG-frumur úr fósturvísum manna (12). Frum-
urnar voru ræktaðar úr forverafrumum kynfrumna
(primordial germ cells) sem fengnar voru úr kyn-
kömbum fimm til níu vikna gamalla fósturvísa. Fóst-
urvísarnir fengust úr fóstureyðingum og voru gefnir
til rannsóknanna. Líkt og EG-frumur músa þurfa
EG-frumur manna ýmsa vaxtarþætti, svo sem LIF og
bFGF auk forskolin til að þrífast.
Til að athuga getu ES- og EG-frumnanna úr mönn-
um til að sérhæfast voru frumumar ræktaðar án „feed-
er“ frumanna eða í fjarveru LIF vaxtarþáttarins og í
báðum tilfellum mynduðust frumur með einkenni kím-
laganna þriggja (miðlags, útlags, innlags). Einnig var
sýnt að ES-frumur manna geta myndað furðuæxli
þegar þeim er komið fyrir í músum. Eins og gefur að
skilja er ekki unnt að framkvæma þriðja sérhæfingar-
prófið og athuga hvort ES- eða EG-frumur manna
geta tekið þátt í myndun allra fruma fóstursins.
Eins og með ES-frumur músa þá hefur tekist að
stýra sérhæfingu ES-frumna úr mönnum í ákveðnar
áttir, til dæmis hefur tekist að láta þær mynda blóð-
myndandi frumur (13) og taugafrumur (14). Ymislegt
hefur þó slegið á vonir manna um að einfalt verði að
nota frumur sem þessar til meðhöndlunar á sjúkdóm-
um. í fyrsta lagi geta ES frumur myndað æxli þegar
þeim er komið fyrir í dýrum (samanber sérhæfingar-
prófið hér að ofan). Æxlismyndun væri alvarleg auka-
verkun við meðferð og því er nauðsynlegt að finna
leiðir til að koma í veg fyrir að æxli myndist. I öðru
lagi hefur nýlega komið í Ijós að við sérhæfinguna tjá
fósturstofnfrumur vefjaflokkaprótín á yfirborði sínu
sem geta valdið höfnun frumnanna ef þeim er komið
fyrir í vef annarra einstaklinga (15). I þriðja lagi er
ljóst að genagreyping (imprinting) á erfðaefni ES-
frumna músa er mjög breytileg í rækt (16). Gena-
greyping hefur mikil áhrif á tjáningu erfðaefnisins og
gæti því haft óæskileg áhrif á starfsemi frumunnar.
Og í fjórða lagi er erfitt að rækta ES- og EG-frumur
án stoðfrumna eða skilyrts ætis sem aðrar frumur (oft
músafrumur) hafa þegar komist í snertingu við. Því
er erfitt að tryggja að frumurnar smitist ekki af veir-
um sem gætu verið til staðar í stoðfrumunum eða æt-
inu. Ljóst er að á næstu árum munum við verða vitni
að frekari tilraunum til að stýra sérhæfingu stofn-
frumna úr fósturvísum og tilraunum við að nýta þær
til lækninga. Rétt er að geta þess að rannsóknir á fóst-
urvísum eru bannaðar með lögum á íslandi (sjá lög
um tæknifrjóvganir nr. 55 frá 1996). Ekki er því leyfi-
legt að útbúa stofnfrumur úr fósturvísum manna hér
á landi samkvæmt núgildandi lögum.
Stofnfrumur fullmyndaðra vefja
Lengi hefur verið ljóst að líkaminn hefur ákveðna
hæfni til viðgerða og endurmyndunar á fullmynduð-
um, sérhæfðum vefjum ýmissa líffæra. Á undanförn-
um árum hefur komið í ljós að margir fullmyndaðir
vefir í fullþroska einstaklingum geyma svokallaðar
fullorðinsstofnfrumur (adult stem cells) sem gera við-
gerðir og endurmyndanir mögulegar. Mikil áhersla er
nú lögð á að skilgreina þessar stofnfrumur betur til að
unnt verði að einangra þær og virkja til lækninga
gegn sjúkdómum á borð við Parkinsons-sjúkdóm,
sykursýki og Alzheimer. Einnig er líklegt að frekari
þekking á fullorðinsstofnfrumum geti gefið vísbend-
ingar um tilurð ýmissa krabbameina. Einn af kostum
þess að nota fullorðinsstofnfrumur er að komast má
hjá þeim siðfræðilegu álitamálum sem tengjast notk-
un stofnfrumna úr fósturvísum. Eins og allar aðrar
stofnfrumur verða fullorðinsstofnfrumur að geta mynd-
að nákvæm afrit af sjálfum sér (dótturfrumur) í lang-
an tíma án þess að sýna öldrunareinkenni (sene-
scence). Einnig verða þær að geta gefið af sér sérhæfð-
ar frumur með ákveðna svipgerð. í flestum tilfellum
á sérhæfingin sér stað í nokkrum skrefum þar sem
stofnfrumurnar mynda svokallaðar forverafrumur
sem síðan sérhæfast í hinar starfrænu frumur við-
komandi líffæris.
Mikil vitneskja og reynsla hefur fengist af rann-
sóknum á blóðmyndandi stofnfrumum (Hematopo-
etic Stem Cells; HSC) úr beinmerg. Rannsóknir á blóð-
myndandi stofnfrumum eru áratugum á undan öðrum
stofnfrumurannsóknum en þessar frumur eru einu
stofnfrumumar sem í dag eru nýttar í meðferð sjúk-
dóma (17). Tvær gerðir blóðmyndandi stofnfrumna
hafa verið skilgreindar. í fyrsta lagi langlífar móður-
stofnfrumur (Long-term HSC) sem endast einstak-
lingnum ævina á enda. í öðru lagi skammlífar dóttur-
stofnfrumur (Short term-HSC) sem em forverar allra
blóðfrumna. Skammlífar dótturstofnfrumur sérhæfast
í eitilfrumu-(lymphoid) og kyminga- (myeloid) forvera.
Eitilfrumuforveramir sérhæfast síðan í T og B eitfl-
frumur og drápsfrumur (natural killer cells) en kym-
ingaforveramir sérhæfast í átfrumur, rauð blóðkom,
blóðflögur, neutrófíla, basóffla og eosínóffla.
Skilgreining á blóðmyndandi stofnfrumum er eig-
inleiki þeirra til að byggja upp blóðkerfi og þar með
ónæmissvar músa eftir meðhöndlun með yfirmagni
af geislavirkni. Geislunin eyðileggur blóðmyndandi
vef en ef blóðmyndandi stofnfrumum er sprautað í
mýsnar getur vefurinn endurnýjast. Blóðmyndandi
stofnfrumur tjá ákveðnar gerðir af yfirborðsprótín-
um eins og til dæmis c-kit, CD34, og Sca-1. Tjáningu
þessara yfirborðsprótína (auk annarra slíkra prótína)
er hægt að nota til skilgreiningar á þroskastigi og til
einangrunar á blóðmyndandi stofnfrumum. Langlíf-
ar blóðmyndandi stofnfrumur tjá einnig virkan telo-
merasa sem kemur í veg fyrir öldrun þeirra. Tilraunir
með að rækta og viðhalda blóðmyndandi stofnfrum-
Læknablaðið 2003/89 45