Læknablaðið - 15.02.2008, Blaðsíða 26

FRÆÐIGREINAR
STOFNFRUMUR
taugafrumna að ræða (3). Eins og við var að búast
ollu þessar uppgötvanir nokkru fjaðrafoki en
loks var staðfest að taugavefur manna inniheldur
taugastofnfrumur og að þær hefðu getu til að sér-
hæfast í þrjár helstu frumugerðir heilans. í fyrsta
lagi taugafrumur (neurons), boðbera taugakerf-
isins. í öðru lagi stjarnfrumur (astrocytes) sem eru
stoðfrumur taugakerfisins og gegna mikilvægu
hlutverki í byggingu, efnaskiptum og jónajafn-
vægi miðtaugakerfisins. í þriðja lagi fáhyrnur
(oligodendrocytes) sem mynda mýelín, einangr-
unarefni miðtaugakerfisins (4-5).
Tilvist taugastofnfrumna hefur vakið vonir um
að hægt sé að ná betri árangri í lækningu ýmissa
taugahrörnunarsjúkdóma á borð við Parkinson-
sjúkdóm, hreyfitaugungahrörnun (MND) auk
taugaskaða á borð við heilablóðföll og heila- og
mænuskaða. Miklar væntingar hafa skapast, ekki
síst vegna eðli þessara sjúkdóma og takmarkaðra
meðferðarúrræðna sem standa þessum sjúkling-
um til boða.
Markmið þessarar greinar er að gefa yfirlit yfir
stöðu mála og framtíðarsýn hvað varðar rann-
sóknir á taugastofnfrumum og mögulegri nýtingu
þeirra til lækninga.
Stofnfrumugerðir og eiginleikar þeirra
Stofnfrumum má skipta í tvo meginflokka eftir
uppruna. Annars vegar í stofnfrumur úr fósturvís-
um (embryonic stem cells, ES), og hins vegar í vefja-
stofnfrumur (adult stem cells, somatic stem cells,
tissue stem cells). Stofnfrumur úr fósturvísum hér
eftir nefndar ES-frumur, eru ósérhæfðar frumur í
rækt sem eiga uppruna sinn úr innri frumumass-
anum á kímblöðrustígi fósturþroskunar. Frumur
innri frumumassans mynda öll þrjú kímlög
fóstursins og eru þar með forverar allra frumna
líkamans, þar með talið kímfrumna og annarra
vefjastofnfrumna. Megineinkenni ES-frumna og
það sem gerir þær frábrugðnar vefjastofnfrumum
er að við rétt skilyrði hafa þær hæfni til að mynda
frumugerðir allra vefja líkamans og eru auk þess
ódauðlegar. Þessir eiginleikar valda því að vís-
indamenn binda miklar vonir við hagnýtingu
ES-frumna til rannsókna og notkunar í lífverk-
fræði, til dæmis í tengslum við vefjauppbyggingu
skaddaðra vefja og eirtnig til lyfjarannsókna.
Vefjastofnfrumur sjá um viðhald vefja og eru
áberandi í vefjum með hraða ummyndun, svo sem
í beinmerg, húð og þörmum. A síðari árum hafa
vísindamenn komist að því að nánast allir vefir,
þar með talinn taugavefur, innhalda ósérhæfðar
frumur sem hafi hæfileika til að sérhæfast í flestar
frumugerðir tiltekins vefs. Erfiðlega hefur gengið
að einangra vefjastofnfrumur og rækta þær í ósér-
hæfðu ástandi utan líkama en það er nauðsynlegt
svo mögulegt verði að nýta þær til vefjalækninga
í náinni framtíð. Rannsóknir á ES-frumum hafa
flýtt fyrir rannsóknum á vefjastofnfrumur þar sem
sú þekking sem hefur fengist á ræktun ES-frumna
hefur eflt grunnþekkingu á líffræði vefjastofn-
frumna.
Taugastofnfrumur
Taugastofnfrumur eru vefjastofnfrumur sem finn-
ast helst á tveimur stöðum í martnsheilanum.
Annars vegar í kringum heilahólfin í subventri-
cular zone (SVZ) og hins vegar í subgranular
zone (SGZ) tannfellingu (dentate gyrus) drekans
(hippocampus) (6-8). Þegar heilirtn skaddast fjölga
stofnfrumur sér á þessum tveimur stöðum og
ferðast að vefjaskemmdirtni (4). Það sem stýrir
þessu frumuskriði er ekki fyllilega þekkt.
Hverjar eru ástæður þess að taugastofnfrumur
finnast fyrst og fremst á tveimur ofartnefndum
stöðum? í mönnum, en sérstaklega þó í lægri
dýrum, er stórt holrúm á milli hliðarhólfa og
lyktarklumbu (bulbus olfactorius) (9). í gegnum
holrúmið ferðast taugastofnfrumur og taugafor-
verafrumur sem sérhæfast í taugafrumur þegar í
lyktarklumbuna er komið. Ljóst er að lyktarskynið
og endurnýjun þess þjónar mikilvægum tilgangi
fyrir lífveruna. Einnig má ímynda sér að mikilvægt
sé að hafa stofnfrumur þar sem myndun mirtnis er
staðsett, í drekanum. Þess má geta að nýlega hefur
komið í Ijós að aðrir staðir í heilanum virðast hafa
eirthvern hæfileika til tauganýmyndunar, sér-
staklega undir sjúklegum kringumstæðum (10).
Dæmi um slíka staði eru rákakjarni (striatum) og
heilabörkurinn (neocortex) (11-12). Eirtnig hafa
fundist svokallaðar forverafrumur (precursor
cells) sem geta sérhæfst í taugafrumur og stjarn-
frumur. Forverafrumur hafa verið einangraðar frá
sjónhimnu, sjóntaug, undistúku og mænu (10).
Forverafrumur hafa takmarkaða endurnýjunar-
eiginleika og sérhæfast tiltölulega fljótt í rækt.
Vist taugastofnfrumna
Vist (niche) vefjastofnfrumna er lykilþáttur í
ákvörðun um hvort stofnfrumur endumýist
eða sérhæfist. Komið hefur í ljós að fjölgun
taugastofnfrumna í drekanum á sér helst stað í
nálægð við æðar. Þetta hefur vakið hugmyndir
um að það séu þættir úr blóðinu eða frá
æðaþelsfrumunum sem hafi áhrif á nýmyndun
tauga (neurogenesis). í samræmi við það hefur
komið í ljós að þættir sem örva frumuskiptingu
æðaþels stuðla einnig að taugamyndun
(neurogenesis) (13). Reyndar virðist æðaþel vera
1 1 8 LÆKNAblaðið 2008/94