Læknablaðið - 15.01.2003, Page 47

FRÆÐIGREINAR / STOFNFRUMUR
fyrir stýrðan frumudauða. Aðrar boðleiðir eins og
Notch, Sonic-Hedgehog og Wnt sem taka þátt í end-
urmyndun stofnfrumna eru einnig virkar í krabba-
meinum en ekki í sérhæfðum vefjum. Það eru aðal-
lega tvær ástæður fyrir því að menn telja að krabba-
mein eigi upptök sín í stofnfrumum (37). I fyrsta lagi
er hugsanlegt að færri stökkbreytingar þurfi til að
gera endurmyndunarferlið sívirkt í stofnfrumum en í
sérhæfðum frumum. í öðru lagi er líftími stofnfrumna
mun lengri en margra annarra frumna sem gerir það
að verkum að þær eru lengur í návist krabbameins-
áreita en aðrar frumur. Þetta kemur hvað skýrast
fram í þeim vefjum þar sem ummyndun er mjög hröð
eins og til dæmis í blóði, húð og smáþörmum. I þess-
um vefjum er líftími hinna sérhæfðu fruma það stutt-
ur að hið langa ferli krabbameinsmyndunar nær ekki
að eiga sér stað.
Hvort sem stofnfrumur til ígræðslu eru fengnar frá
fósturvísi, fóstri eða fullorðnum einstaklingi er ljóst
að skoða verður stofnfrumugjafann vel. Til dæmis
verður að athuga hvort frumumar séu veirusýktar.
Auk þess þarf að gera vefjaflokka- og erfðagreiningu
á gjafafrumum. Fósturvísir sem fenginn er frá gjafa
með fjölskyldusögu um hjartasjúkdóma er ekki besti
gjafinn til að mynda hjartavöðvafrumur til viðgerðar
á hjartavef. Þó að skimun fyrir öllum mögulegum
erfðagöllum sé illframkvæmanleg er vert að hafa í
huga þá galla sem tengjast þeim sjúkdómi sem stofn-
frumunum er ætlað að lækna. Einnig er mikilvægt að
nota staðlaðar aðferðir við ræktanir stofnfrumna því
allar breytingar gætu haft áhrif á sérhæfingarferlið.
Enn fremur er spurning hvort óhætt verði að nota
áfram kálfasermi í ræktunaræti en slíkt æti gæti hugs-
anlega borið kúariðu. Miklar rannsóknir standa nú
yfir á þróun ræktunarætis, meðal annars sermislausu
æti.
Samantekt
I þessari grein hefur verið fjallað um helstu eiginleika
stofnfrumna og skýrt frá nýjustu rannsóknum á þessu
ört vaxandi sviði. Ekki er um tæmandi úttekt að ræða
enda er efnið gríðarlega víðfemt og illmögulegt að
gera því fullkomin skil. Ekki hefur verið fjallað um
siðfræði stofnfrumurannsókna og lagaramma þeirra
enda verður því efni gerð sérstök skil í annarri grein.
Ekki leikur nokkur vafi á að rannsóknir á stofn-
frumum hafa veitt mikilvægar upplýsingar um þrosk-
un og sérhæfingu frumna. Auk þess er ljóst að miklar
vonir eru bundnar við notkun stofnfrumna til lækn-
inga. Vara skal þó við of mikilli bjartsýni enda oft erf-
itt að yfirfæra niðurstöður sem fást í frumurækt eða í
dýramódelum yfir á manninn. Til þess að unnt verði
að nota stofnfrumur til lækningar manna er nauðsyn-
legt að uppfylla ýmis skilyrði. Skilgreining stofnfrumn-
anna þarf að vera skýr. Einkenni sem hægt er að nota
eru til dæmis svipgerð frumnanna (smásjárskoðun),
Ýmsar gerdir fullorðinsstofnfrumna
Fullorðinsstofnfrumur eru vel þekktar í vefjum eins og húð og smáþörmum þar sem
fram fer gífurleg nýmyndun frumna. Á síðari árum hafa einnig komið fram vísbending-
ar um tilvist stofnfrumna í öðrum vefjageróum, svo sem vöðvum, miðtaugakerfi, lifur,
brisi og brjóstum. Húðin inniheldur að minnsta kosti þrjár gerðir stofnfrumna, í yfir-
húð, hárslíðri og svitakirtlum. í yfirhúðinni eru stofnfrumurnar staðsettar á basal-
svaeði við grunnhimnuna. Frumurnar sérhæfast er þær koma ofar í yfirhúðina. Toma
og félagar (27) hafa nýlega einangrað og ræktað fjölhæfar stofnfrumur úr húð. Þeir
sýndu fram á að í frumurækt gátu þessar frumur sérhæfst í taugafrumur, glía frumur,
sléttvöðvafrumur og fitufrumur. Endurnýjun frumna í þörmum er gífurleg. Talið er að
stofnfrumur í þörmum sé að finna í cryptum og að þær geti gefið af sér allar aðrar
frumugeröir í þörmunum, svo sem panethfrumur, gobletfrumur, innkirtlafrumur og
sérhæfðar þekjuvefsfrumur.
í vöðvum hafa fundist þrjár frumugerðir sem bera stofnfrumueiginleika. „Satellite"
frumur sem undir eðlilegum kringumstæðum skipta sér ekki en taka við sér þegar
vöðvinn verður fyrir skaða eða við þjálfun. Undir þessum aðstæðum mynda frumurn-
ar svokallaðar myogenic forverafrumur sem síðar sérhæfast í hinar eiginlegu vöðva-
trefjar. Nýlegar rannsóknir benda til að vöðvastofnfrumur sem meöal annars geta
sérhæfst í „satellite" frumur og æðaþelsfrumur sé að finna í dorsal aorta í músa-
fóstrum (28). Frumur sem nefnast „side-population“ (SP) eru einnig nefndartil sög-
unnar sem hugsanlegar vöðvastofnfrumur (29). Með því að sprauta þessum frumum
í bláæð mdx stökkbreyttra músa (mýs þessar eru módel fyrir Duchenne muscular
dystrophy og bera stökkbreytingu í dystrophin prótíninu) eykst tjáning dystrophins en
þó ekki svo að hægt væri að lækna einkennin að fullu.
Tilvist stofnfrumna í brisi og lifur hefur veriö óljós. Bæði þessi líffæri eiga uppruna
sinn í innlagi fósturþroskunar. í briskirtli eru frumur sem framleiöa hormón, svo sem
beta-frumur (insulin), alphafrumur(glucagon) ogfrumur sem framleiða somatostatin.
Saman mynda frumurnar svokallaðar Langerhanseyjar en stofnfrumur í fullþroska
briskirtli eru taldar vera í brisgöngum eða í Langerhanseyjum. Ýmsar rannsóknir
benda til þess að frumur í brisi sem tjá nestin, merkigen fyrir taugastofnfrumur, geti
myndað allar frumugerðirnar í Langerhanseyjum (30). Soria og fleiri hafa þróað
aðferð til að forrita stofnfrumur úr fósturvísum til framleiöslu á insúlíni (31). Þegar
þessar frumur eru græddar í mýs þar sem sýkursyki hefur verið framkölluð leiðrétta
þær glúkósamagn í blóðinu. Unnið er að svipuðum rannsóknum með
fullorðinsstofnfrumur.
Rannsóknir benda til þess að blóðmyndandi stofnfrumur geti tekið sér bólfestu í
lifrinni og myndað hepatocyta (sjá yfirlitsgrein (32)). Svokallaðar Oval-frumur hafa
verið nefndar sem mögulegar stofnfrumur í lifur þar sem þær geta myndað hepato-
cyta og þekjufrumur gallganganna (32). Einnig er vel þekkt að undir ákveönum skil-
yrðum geta hepatocytarnir endurmyndað sjálfa sig (33). Loks hefur verið sýnt að
þegar sterahormónið dexamethasone er notað á briskirtilsfrumur í rækt geta þær
umbreyst í lifrarfrumur (34).
tjáning á sérhæfðum yfirborðsprótínum, skilgreining
á starfrænni svipgerð (svo sem tjáning á vefjasérvirk-
um ensímum) og tjáning á genum sem einskorðast
við viðkomandi frumugerð. Einnig þurfa menn að
vera vissir um að stofnfrumurnar myndi ekki krabba-
mein eftir ígræðslu. Aður en stofnfrumur eru notaðar
til ígræðslu er þeim haldið í frumurækt undir skil-
greindum ræktunarskilyrðum sem annaðhvort miða
að fjölgun stofnfrumnanna eða að myndun svokall-
aðra forverafrumna. Eftir ígræðslu frumnanna í til-
tekið líffæri á sér stað fínstilling á sérhæfingarferli
frumnanna sem afleiðing af boðum frá umhverfinu
(microenvironment). Sem stendur er ómögulegt að
svara spurningunni um það hvort frekar eigi að nota
stofnfrumur úr fósturvísum eða fullorðinsstofnfrum-
ur til lækninga enda eru frekari rannsóknir nauðsyn-
legar áður en þeirri spurningu verður svarað. Enn-
fremur er enn ekki ljóst hvort hentugra verði að
Læknablaðið 2003/89 47