Ny metod för storskalig odling av pluripotenta stamceller

Pluripotenta stamceller kan differentieras till alla andra celltyper i kroppen, och det ger stora förhoppningar om en fortsatt utveckling av den regenerativa medicinen, där man behandlar olika typer av vävnadsskador med celler som deriverats från stamceller. Sjukdomar som eventuellt kunde botas på så sätt inkluderar Parkinsons sjukdom, typ 1-diabetes, hjärtinfarkt och ryggmärgsskador.

Utveckling av metoder som garanterar en kemiskt definierad odlingsmiljö utan några som helst substanser från djur har varit en viktig målsättning för human stamcellsforskning. Detta har dock inte varit lätt. Den vanligaste metoden för odling av humana stamceller har varit att odla dem på s k stödjeceller (feeder cells), som vanligen är fibroblaster, eller på olika kombinationer av bindvävsproteiner från djur. Användning av djurproteiner eller fibroblaster, som producerar tusentals olika proteiner, skapar dock problem med tanke på immunreaktioner, mikrob- eller viruskontaminationer och framför allt stor variation i resultat mellan olika experiment.

Vår forskargrupp har under en lång tid studerat basalmembranets proteiner, funktion och involvering i sjukdomar. En av basalmembranets viktigaste komponenter är laminin – ett trimeriskt protein som hos människan finns i 15 olika former. Vi har hittills lyckats producera 7 olika typer för att studera deras egenskaper. Lamininerna är viktiga adhesionsproteiner, men de påverkar även cellernas differentiering och migration och skyddar från apoptos. Laminin-511 är den första laminintypen som uttrycks i fostret redan på 2-cellsstadiet, och vi har tidigare visat att musstamceller kan expandera på detta laminin.

I den aktuella artikeln har vi nu visat att laminin-511 också ensamt är tillräckligt som odlingsmatrix för pluripotenta humana stamceller som odlas i en kemiskt definierad cellodlingslösning. Efter flera månader kunde cellerna utveckla teratom i nakna möss, vilket visade att cellerna är helt pluripotenta.

Metoden fungerade för både embryonala stamceller och s k inducerade pluripotenta stamceller (iPS-celler). Arbetet gjordes i samarbete med professor Outi Hovattas grupp i Huddinge och delvis också med forskare från Harvard Medical School. Resultaten möjliggör storskalig odling av humana stamceller, som kan utvecklas till olika celltyper för human cellterapi.