Læknaneminn - 01.04.2007, Qupperneq 120

Rannsóknarqrein
mótefnalitanna. Það að fram komu sláandi svæði er afar
athyglisvert út frá klínisku sjónarmiði, þ.e. gagnvart
mögulegri framtíðarnýtingu stofnfrumna við meðferð
hjartabilunar í kjölfar dreps í hjartavöðva. Ekki tókst að
sýna fram á tölfræðilega marktæk tengsl fjölda sláandi
svæða og tíðni/takts við útkomu mótefnalitana. Tilvist
slíkra svæða veldur þó ýmsum heilabrotum. Ljóst er að
svonefndar gangráðsfrumur (pacemaker cells) sem
endurskauta sig sjálfar hafa myndast í skálunum. í tveimur
skálum kom þó fram óreglulega óreglulegur sláttur, líkt og
í gáttaflökti. Erfitt er að útskýra það fyrirbæri, þ.e. þó að
stakt sláandi svæði myndi innihalda marga gangráðs
frumnahópa með mismunandi tíðni þá ætti heildarútkoman
engu að síður að vera óreglulega reglulegur sláttur.
Margt bendir til þess að grundvöllur sé fyrir því að
rannsaka nánar þá lækningamöguleika sem ef til vill felast
í klíniskri notkun vefja sem ræktaðireru útfrá stofnfrumum
úr fósturvísum. Vitað er að allir vefir líkamans eiga uppruna
sinn að rekja til þeirra enda hafa rannsóknir sýnt fram á að
í frumurækt geta þær sérhæfst í frumur frá öllum þremur
kímlögum (29). í Ijósi þessa gætu rannsóknirá ósérhæfðum
stofnfrumum fræðilega haft mikið gildi fyrir sjúklinga sem
þjást af margs konar vefjarýrnunarsjúkdómum.
í því sambandi ber að athuga að almennt eru rannsóknir
afar skammt á veg komnar og ýmiss konar hindranir á
veginum sem liggur að mögulegri klínískri notkun
frumnanna. Fyrst þarf að þróa aðferðir til að rækta
æskilegar frumur á öruggan hátt og er ein af forsendum
þess aukinn skilningur boðkerfum frumnanna í
sérhæfingarferlinu. Almennt er viðurkennt að músamódel
henta ágætlega til slíkra rannsókna enda búið að sýna
fram á að yfir 90% erfðamengis mannsins og músarinnar
hefur varðveist frá síðasta forföður.
Ef öruggar frumuræktunaraðferðir verða þróaðar þá eru
framundan flókin ónæmisfræðileg vandamál ef ætlunin er
að framkvæma ígræðslu tiltekinna frumna út frá fósturvísi
sem tengist sjúklingi ekki erfðafræðilegum böndum, þ.e.
allogenic ígræðsla. Mörg vandamál mætti forðast ef hægt
væri að notast við vefjasértækar stofnfrumur sjúklings
(autologus ígræðsla) eða ósérhæfðar frumur út fósturvísi
sem væri útbúinn með kjarnaflutningi frá viðkomandi
sjúklingi, þ.e. syngenic ígræðsla (30).
Sem stendur er ómögulegt að segja hvort stofnfrumu-
rannsóknir nái að uppfylla þær læknisfræðilegu óskir sem
til þeirra eru gerðar en athuga ber að þó einungis reynist
fótur fyrir hluta væntinganna er engu að síður um
talsverðan árangur að ræða. Rannsóknir á stofnfrumum úr
mannafósturvísum er umdeilt rannóknarefni og má sem
dæmi nefna að George W. Bush Bandaríkjaforseti hefur
lagt bann við opinberum fjárstuðningi við rannsóknir á
stofnfrumum úr fósturvísum þar í landi af trúarástæðum.
Það er merkilegt í Ijósi þess að Bandaríkjastjórn styður
slíkar rannsóknir fjárhagslega annars staðar, t.d. í Svíþjóð.
Á íslandi hefur nýlega verið aflétt hömlum sem varða
rannsóknir á stofnfrumum úr mannafósturvísum sem
tengdust lögum um tæknifrjóvganir frá árinu 1996.
Umræðan hefur verið lítil á íslandi en þó virðast íslendingar
almennt vera frjálslyndir gagnvart stofnfrumurannsóknum
eins og könnun Trausta Óskarssonar, læknanema o.fl.,
meðal íslenskra lækna, lögfræðinga og presta leiddi í Ijós
(31). Á Alþingi hefur verið lagt fram frumvarp um að leyft
verði að einangra stofnfrumur úr fósturvísum manna.
Heimildir
1. Thomson J, et al. 1998. Embryonic stem cell lines derived from human
blastocysts. Science. 282: 1145-1147.
2. Drukker M, Benvenisty N. 2004. The immunology of human embryonic stem-
derived cells. Trends in Biotechnology. 22: 136-141.
3. Rhind SM, et al. 2003. Human cloning: can it be made safe? Nat Rev Gen. 4:
855-864.
4. Barberi T, et al. 2003. Neural subtype specification of fertilization and nuclear
transfer of embryonic stem cells and application in parkinsonian mice. Nat
Biotech. 21: 1200-1207.
5. Gudjonsson T, Villadsen R, Ronnov-Jessen L, Petersen OW. 2004. Immortalízation
protocols used in cell culture models of human breast morphogenesis. Cell Mol
Life Sci. 19-20: 2523-34
6. Sorrentino BP. 2004. Clinical strategies for expansion of hematopoietic stem
cells. Nat Rev Immunol. 11: 878-888.
7. Caspi O, Gepstein L. Potential applications of human embryonic stem cell-
derived cardiomyocytes. Ann N Y Acad Sci. 2004;1015:285-98
8. Strauer BE, et al. 2002. Repair of infarcted myocardium by autologous
intracoronary mononuclear bone marrow cell transplantation in humans.
Circulation. 106: 193-1918.
9. Mathur A, Martin JF. 2004. Stem cells and repair of the heart. Lancet. 365: 183-
192.
10. Orlic D, et al. 2001. Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium.
Nature. 410: 701-705.
11. Nygren JM, et al. 2004. Bone marrow-derived hematopoietic cells generate
cardiomyocytes at a low frequency through cell fusion, but not
transdifferentation. Nature Medicine. 10: 494-501.
12. SATS Congress. Reykjavik 10-13. august. Intramyocardial CD 133 + Bone
Marrow Stem Cell Transplantation at the Time of Coronary Surgery in Patients
with Chronically Impaired LV Function A . Liebold, C.A. Skrabal, A. Kaminski,
Y.H. Choi, B. Westphal, G. Steinhoff, Rostock, Germany
13. Smith A (2001) Embryo derived stem cells: Of mice and men. Annu. Rev. Cell
Dev. Biol. 17: 435-462.
14. Ying Q-L, Nichols J, Chambers I, Smith A (2003) BMP induction of Id proteins
suppresses differentiation and sustains embryonic stem cell self-renewal in
collaboration with STAT3. Cell 115: 281-292.
15. Feraud O and Vittet D (2003) Murine embryonic stem cell in vitro differentiation:
applications to the study of vascular development. Histol. Histopathol. 18:
191-199.
16. Shy Y, Massague J (2003) Mechanisms of TGF-beta signaling from cell
membrane to the nucleus. Cell 113: 685-700.
17. Johansson B and Wiles MV (1995) Evidence for involvement of Activin A and
Bone Morphogenetic Protein 4 in Mammalian Mesoderm and Hematopoietic
Development. Mol. Cell. Biol. 15: 141-151.
18. Monteiro RM, Chuva de Sousa Lopes SM, Korchynskyi O, ten Dijke P, Mummery
CL (2004) Spatio-temporal activation of Smadl and Smad5 in vivo: monitoring
transcriptional activity of Smad proteins. J. Cell Sci: 117: 4653-4663.
19. Pera MF, Andrade J, Houssami S, Reubinoff B, Trounson A, Stanley EG, Ward-
van Oostwaard D, Mummery C (2004) Regulation of human embryonic stem
cell differentiation by BMP-2 and its antagonist noggin. J. Cell Sci. 117: 1269-
1280.
20. Ying Q-L, Nichois J, Chambers I, Smlth A (2003) BMP induction of Id proteins
suppresses differentiation and sustains embryonic stem cell self-renewal ih
collaboration with STAT3. Cell 115: 281-292.
21. Hollnagel A, Oehlmann V, Heymer J, Ruther U, Nordheim, A (1999) Id genes
are direct targets of bone morphogenetic protein induction in embryonic stem
cells. J Biol. Chem. 274: 19838-19845.
22. Goumans M-J, Valdimarsdottir G, Itoh S, Lebrin F, Larsson J, Mummery C,
Karlsson S, ten Dijke P (2003) Activin Receptor-like Kinase (ALK)l is an
Antagonistic Mediator of Lateral TGF-beta/ALK5 Signaling. Mol. Cell. 12: 817-
828.
23. Wobus AM, Boehler KR. Embryonic stem celis: prospects for developmental
biology and cell therapy. Physiol Rev. 2005;85: 635-78.
24. 30 Boehler K, Czyz J, Tweedie D, Yang HT, Anisimov SV, Wobus Am.
Differentiation of pluripotential embryonic stem cells into cardiomyocites. Circ
Res. 2002; 91:189-201.
25. Fijnvandraat et al. Cardiomyocites purified from differentiated embryonic stem
cells resemble characteristics of the embryonic heart tube. Cardiovasc Res.
2003;58: 399-409.
26. Metzer JM, Samuelson LC, Rust EM, Westfall MV. Embryonic stem cell
cardiogenesis in vitro. Circ Res. 1996;78: 547-52
27. Zaffran S, Frasch M. Early signals in cardiac development. Circ Res.
2002;91:457-69.
28. Mummery C, Ward-van Oostwaard D, Doevendans P, Spijker R, van den Brink
S, Hassink R, van der Heyden M, Opthof T, Pera M, Brutel de la Riviere A,
Passier R, Tertoolen L (2003) Differentiation of human embryonic stem cells to
cardiomyocytes - Role of coculture with visceral endoderm-like cells. Circulation
107: 2733-2740.
29. Hoffman LM, Carpenter MK. Characterization and culture of human embryonic
stem cells. Nat Biotechnol. 2005 Jun;23(6):699-708.
30. Oddsson SJ, Leveen P, Karlsson S. Stofnfrumur: Uppruni og möguleg ný
meðferðarúrræði. Laeknaneminn. 1.15-17,2005.
31. Óskarsson T, Guðmundsson F, Sigurðsson JÁ, Getz L, Árnason V. 2003. Notkun
stofnfrumna úr fósturvísum til lækninga: viðhorfskönnun meðal íslenskra
lækna, lögfræðinga og presta. Læknablaðið. 89: 499-504.
120 Læknaneminn 2007