Læknaneminn - 01.04.2007, Page 114

Rannsóknarqrein

Sláandi hjartavöðvafrumur myndaðar út
frá ósérhæfðum stofnfrumum úr músa-
fósturvísi hafa virkjaða BMP boðleið
Sæmundur 3. Oddsson
Lífefna- og Sameindalíffræðistofa,
Háskóia íslands
Læknadeild Háskóla íslands
Samantekt
Margir binda vonir við að hægt verði að nýta stofnfrumur
úr fósturvísum til lækninga á ýmsum vefjarýrnunar-
sjúkdómum. Grunnhugmyndin er að láta stofnfrumur
sérhæfast í þann starfhæfa vef sem skortir sem yrði síðan
græddur í viðkomandi sjúkling. Til að svo geti orðið er
nauðsynlegt að skilja samspil þeirra flóknu ræktunar-
skilyrða sem ákvarða endurnýjun og viðhalda fjölhæfi
(pluripotency) þeirra. Valið á milli þess hvort stofnfruma
endurnýi sig eða sérhæfi í ákveðnar frumutegundir er
ákvarðað af ýmsum vaxtarþáttum, þekktum og óþekktum.
Sýnt hefur verið að meðlimir TGF-beta stórfjölskyldunnar,
t.d. BMP boðleiðin, leika stórt hlutverk í fósturþroskun og
því líklegt að vaxtarþættir fjölskyldunnar taki þátt í örlögum
stofnfruma.
Tilgangur þessa verkefnis var að kanna virkni TGF-beta
stórfjölskyldunnar i sérhæfingu stofnfruma úr fósturvísum
músa (mES fruma) í hjartavöðvafrumur (cardiomyocytes).
Notast var við flúrljómandi tvímerkingu á próteinum TGF-
beta boðleiðarinnar annars vegar og á próteinum sem
stjórna endurnýjun/sérhæfingu ES fruma hins vegar.
Niðurstöður eru að mótefnalitanir gefa til kynna að BMP
boðleiðin sé virkjuð í myndun hjartavöðvafrumna. í sumum
tilfellum komu fram sláandi svæði í ræktunarskálum. Ekki
fundust tölfræðilega marktæk tengsl þegar taktur/tíðni
voru borin saman við niðurstöður mótefnalitana og notkun
mismunandi vaxtarþátta.
Inngangur
Undanfarið hafa augu margra beinst að stofnfrumum.
Slíkar frumur eru skilgreindar þannig að þær geta
endurnýjað og viðhaldið sjálfum sér í frumurækt en einnig
myndað margs konar sérhæfðar frumur við rétt áreiti, t.d.
taugafrumur, hjartavöðvafrumur, lifrarfrumur o.fl-
Stofnfrumur eru ekki einungis áhugaverðar í
þroskunarfræðilegu tilliti heldur er kastljósinu aðallega
beint á möguleg ný meðferðarúrræði.
Stofnfrumur í læknisfræðilegu samhengi
Áður en fjallað verður um rannsóknarverkefnið er
nauðsynlegt að útskýra stofnfrumur í læknisfræðilegu
samhengi í stuttu máli. Til einföldunar má skipta þeim í
þrjá flokka, þ.e. stofnfrumur úr fósturvísum (embryonic
stem cells), vefjasértækar stofnfrumur (adult stem cells)
og stofnfrumur úr einræktuðum fósturvísum.
Stofnfrumur úr fósturvísum
(embryonic stem cells)
Stofnfrumur úr fósturvísum eiga uppruna sinn í
svokölluðum innri frumumassa (sjá mynd 1). Aðferðir til
að einangra og rækta stofnfrumur hafa verið lengi í þróun.
Árið 1981 tókst í fyrsta skipti að rækta slíkar frumur úr
músum en það var ekki fyrr en 1998 að slíkt hið sama
tókst með mannafósturvísa (1).
Stofnfrumur úr einræktuðum fósturvísum
Vitað er að ósérhæfðar stofnfrumur úr fósturvísum tjá
lítið af sameindum sem geta vakið ónæmissvar ef græddar
í óskylda lífveru. Hins vegar hefur verið sýnt fram á að við
sérhæfingu frumnanna verður aukin tjáning á slíkum
sameindum, t.d. MHC 1 (major histocompatibility complex
1) (2). Augljóst er að vegna þessa gæti vefjaígræðsla með
utanaðkomandi stofnfrumum eða afleiðum þeirra verið
114 Læknaneminn 2007