Takaisin Ajatusvarikolle - Back to the Thought Deposit
HAASTE - CHALLENGE
Dinoglyyfit
- Dinoglyphs - Esihistorialliset eläimet historiankirjoissa - Prehistoric Creatures Documented by the Ancient Man

Takaisin Ihmissikiön kidusaihiot -sivuille

Aikuisen kudosspesifiset kantasolut & MAPC

Huom! Tämä sivu on muistomerkki alkion kantasolujen lobbausvuosien lakipisteiltä (2002)

Sivu on aikalaisdokumentti, eikä sitä ole päivitetty sen koommin

Johdanto

Vakava sairaus aiheuttaa usein pysyviä kudosvaurioita. Selkäydinvamma voi johtaa halvautumiseen; Sydäninfarkti taas aiheuttaa hapenpuutetta, jolloin osa sydänlihaksesta voi vaurioitua pysyvästi, vaikka elvytys onnistuisikin; Sokeritautia sairastavan potilaan haimassa insuliinia tuottavat solusaarekkeet tuhoutuvat; Parkinsonin taudissa ja muissa keskushermostosairauksissa tietyt aivojen osat vaurioituvat. Ei ole siis vaikea arvata, että lääketieteessä on jo vuosikymmeniä haaveiltu hoitomenetelmästä, jossa sairaat solut voitaisiin korvata nuorilla, jakautumiskykyisillä reserveillä. Kantasoluista etsitäänkin apua, paitsi sairaanhoidossa, aina ikääntymisen ehkäisyyn tai korjaamiseen saakka.

Kantasolujen popularisoinnissa vaihtoehtoisiksi asetetaan toisinaan ihmisalkioiden vapaa käyttö/hedelmöitys tutkimusta varten ja yliampuva ihmisen kloonaus. Itselleni tulee väkisinkin assosiaatio Yhdysvaltain lautamieskäytännöstä opitusta juristinkikasta, jossa juryn pulliaiset yritetään saada valitsemaan ääriesimerkkien välillä. Todellinen eettinen linjanveto on tutkimussuunnan valinta alkion kantasolujen ja aikuisen kudosspesifisten kantasolujen välillä.

Lyhyesti sanottuna kantasolut ovat soluja, jotka ovat säilyttäneet kykynsä lisääntyä ja erikoistua. Vielä jokin vuosi sitten vakiintunut käsitys oli, että esimerkiksi aivot tai lihakset eivät aikuisella uusiudu. Vaan toisin kävi. Pari vuotta sitten kukaan ei ollut vielä nähnyt kantasolua. Nyt niiden pintamarkkereita jo tunnetaan. Aikuisen kantasoluja on löydetty mm. hermostosta, aivoista, luuytimestä, lihaksista, rustoista, luustosta, ihosta ja sisäelimistä. Tämä tutkimuksen ala on lääketieteellisesti erittäin kiinnostava ja etenee erittäin nopeasti - joskin näiden menetelmien hallinta laahaa pahasti ihmisalkiotutkimuksesta jäljessä. Aikuisen kantasolujen käytössä akuutein tutkimuskohde on edelleen kantasolujen rutiini eristäminen. Tämän ohella aikuisen kantasolut tulisi saada jakaantumaan, kehittymään hallitulla tavalla ja erikoistuman tietyiksi solutyypeiksi.

Tsygootista eli hedelmöittyneestä munasolusta saavat alkunsa elimistön kaikki noin 250 erilaista solutyyppiä ja n kappaletta (100 biljoonaa?) soluja. Omasta mielestäni on merkillepantavaa, että ihmisalkion ensimmäisinä viikkoina tsygootin ulkonainen koko ei kasva solunjakautumisissa. Kysymys ei siis ole niinkään siitä, oliko ensin muna vai kana, vaan siitä miksi kana munii ylipäänsä? (Tiuhaan tahtiin pyöräytetyt hedelmöitymättömät ja suurikokoiset munat eivät vaikuta taloudelliselta. Maailman suurimman yksittäisen eläinsolun dokumentoitua Guinness-ennätystä pitänee hallussaan Israelin kibbutseilla maajusseiksi muuttaneiden akateemikkojen kasvattama liki puolentoista litran vetoinen strutsinmuna, joka painoi 2,3 kg ja oli 30 cm pitkä.) Paitsi linnuilla ja sammakkoeläimillä, myös muillakin eläimillä munasolu on kehon suurikokoisin yksittäinen solu. Tämä pitää paikkansa myös ihmiskehossa.

Cyborg-visioissa ihmisen hoitaminen olisi jonakin päivänä samanlainen manööveri, kuin auton pakosarjan uusiminen ja sytytystulppien vaihtaminen. Silloin uusia soluja annettaisiin ruiskeena sydämeen, haimaan, selkäytimeen jne. (Käytännössä kuitenkin todennäköisesti eniten luurankolihaksiin – käyttäväthän kehonrakentajat urbaanin legendan mukaan nykyäänkin harjoituskiertonsa kalleimmassa vaiheessa 1000 euroa päivässä hormoheihin Suomessakin.) Palovammapotilas saisi ihosiirteen siis räätälintyönä kahdella tapaa.

Ihon haavautuessa ihosolut alkavat välittömästi jakautua ja haava umpeutuu parissa päivässä. Samaan tapaan korjaantuvat kudosvauriot myös luunmurtumassa. Nykyään tiedämme, että ihminen toipuu jopa maksalohkon poistosta, koska maksa on uusiutumiskykyinen. Luuydin on kehon tunnetuin reservi tai elämän lähde. Joka päivä luuytimessä muodostuu miljardeja puna- ja valkosoluja sekä verihiutaleita.

Nyrkkisääntö on, että mitä pidemmälle erikoistuneita solut ovat, sitä heikommin ne kykenevät jakaantumaan. Tavallisten maksa-, veri-, hermo-, rusto-, lihas-, ja sydänsolujen ei uskota tähän pystyvän. Niiden sijaan tästä huolehtivat kuitenkin kantasoluiksi erikoistuneet erikoissolut. Nekään eivät silti toimi alinomaa, vaan jakaantuvat vasta ärsykkeistä tarpeen vaatiessa. - Ärsykkeistä, jotka toistaiseksi tunnetaan lähinnä kvalitatiivisesti, jos sitenkään. Kantasolujen jakaantumisen saavat aikaan mm. välittäjäaineet joita erittyy kudoksen vaurioitumisen sattuessa. Jakautumista voivat ohjailla myös hormonit - kuten on punasolujen ja erytropoetiinin (EPO:n) kohdalla tullut kansallisesti surullisenkuuluisaksi.

Nykyisen arvion mukaan noin tuhatta tavallista solua kohti on elimistössä keskimäärin yksi kantasolu. (Luku riippuu suuresti kudoksesta.) Kantasolun jakaantuessa syntyy yleensä yksi erikoistunut solu ja yksi kantasolu. Uusista läpimurtotuloksista päätelleen kantasoluja on useimmissa elimistön kudoksissa ja elimissä, mahdollisesti jopa niissä kaikissa. Esimerkiksi ihon kantasolujen havaittiin vuoden 2000 lopulla sijaitsevan karvatupissa. Tähän asti on pidetty selviönä, että ihmiselle ei synny lisää aivosoluja, vaan syntymähetkellä olevien aivosolujen määrä hupenee iän myötä. Varmaa on ainoastaan se, että vanha käsitys oli väärä. Vuosituhannen vaihteessa kantasoluja löytyi jopa aivojen keskellä olevasta hippokampuksesta eli aivotursosta, jolla on suuri merkitys mm. muistille.

Kloonaus-hypen etiikkaa ei tulisi sekoittaa dilemmaan ihmishedelmöityksestä tutkimuskäyttöön tai pelkoon ihmisorganismin käytöstä tutkimusmallina. Kloonaus-sarasta opimme kuitenkin sen, että muidenkin kuin kantasolulinjoja edustavien aikuisen kehon somaattisten solujen muuntumiskapasiteetti on yllättänyt lähes kaikki tutkijat. Dollyn, Pollyn jne. kloonauksessa on käytetty mm. aikuisen maitorauhasen soluja.

Yksilön erikoistuneissakin soluissa haiman beetasoluista alzheimerpotilaan neuroneihin taika on siinä, että niissä on täsmälleen sama geneettinen ohjelma. Minusta tätä tosiasiaa kansantajuisissa kirjoituksissa kantasoluaiheessa harvoin alleviivataan – vaikka se on koko aiheen tekninen ydin. Tietojenkäsittelytieteessä tunnetaan analoginen kysymyksenasettelu nimeltä von Neumannin pullonkaula. Tätä metaforaa käyttääksemme aktuellin informaation suhteellisen hidas löytäminen emolevyltä on verrattavissa aktuellin informaation löytämiseen tumasta.

Ihmisalkujen kantasolut ovat totipotentiaalisen mukautuvia - mutta juuri siinä piilee uhka: ne voivat olla liian epästabiilit ja johtaa syöpiin. Tukisolukoissa on painetta hilata tuhoutuvien ihmisalkujen ikää pintajännityksen rikkoontumisen jälkeen vanhempaan päin. On valitettavaa, että vieraan yksilön kantasolukäytännön popularisoinnissa jätetään usein mainitsematta tämä syövän riski. Lupauksia maalailtaessa ei pitäisi unohtaa myöskään uhkakuvia. Syövässä kolikon kääntöpuoli on juuri siinä, että ihminen on konteksti: erilaistuneet solut eivät saa riistäytyä naapurisolujensa kontrollista. Alkiovaihtoehdossakaan potilaisiin ei ole tarkoitus siirtää erilaistumattomia vain erilaistuneita soluja, mutta olemmeko varmoja, että tämä vapaan jakautumisen kontrolli ylettyy teknokratiamme viimeisiin huutoihin? Aikuisen soluilla on erikoistumishistoria. Uhkana on, että elinsiirroissa päästään ojasta allikkoon hylkimisreaktioiden suhteen. Eräs suurimmista paradigmanvaihdoksista kehitysbiologiassa on ollut inhibition merkityksen nousu induktion kustannuksella.

Volyymiä eettinen dilemma saa  pelottavimmasta uhkakuvasta, jossa ainoaksi tekniseksi vaihtoehdoksi jäisi operointi liki henkilökohtaisilla kantasolukirjastoilla. Tässä yhteydessä voi viitata siihen, että kädellisten kohdalla kloonausmenetelmät ovat osoittautuneet lampaita ja hiiriä vaikeammiksi – vaikka tätä tätä toista etiikan kysymystä sinänsä ei tulekaan kantasolututkimukseen sotkea.

Syntyvän lapsen istukka- tai napaveren pakastamistekniikat olisi niin ikään edistysaskel eettisesti vakaalla linjalla. Jopa vainajien aivoista on onnistuttu eristämään ja viljelemään aivospesifisiä kantasoluja. (En voi ymmärtää, miksei oma elinluovutuskorttini ole kuin pahvilappu lompakossa. Sähköisillä tietokannoilla olisi kiire – onhan minunkin pääkopallani hankittu mm. magnan yo-paperit ja läpäisty säteilysuojelun nihilistitentti.) Nämä menetelmät eivät onnistu vielä rutiinisti ja etenkin monistaminen soluviljelyn avulla on epävarmaa.

Päivän sana on ”multipotent adult progenitor cell” - MAPC. Merkittävin ero ESC (embryonic stem cells) –soluihin niissä on se, että edelliset eivät näytä tuottavan siinä määrin syöpämassaa aikuiseen injektoitaessa kuin alkiosta erilaistetut solut, joiden on havaittu johtavan kasvaimiin jopa viidesosassa eläimiä. Hylkimisreaktion suhteen siirros olisi luonnollisesti turvallisempi omasta kehosta, joskin ainoaksi ratkaisuksi esimerkiksi liikenneonnettomuuksissa tms. äkillisissä potilashistorioissa voisi jäädä solulinjojen esikasvatus vahinkojen varalle.
 

Tuloksia, diskussiota ja viitteitä verkosta sekä ammattikirjallisuudesta:

Hall, A. Awaiting the miracles of Stem-cell research, Business Week Online, www.businessweek.com/bwdaily/dnflash/nov2000/nf20001129_858.htm

”Hidden in the nooks and crannies of our brains, bone marrow, and hair follicles are small numbers of nearly immortal cells that repair damage and constantly rejuvenate our bodies. These diligent menders, known as adult stem cells… Results from animal tests suggest the regenerative power of stem cells may soon be turned into treatments for a range of human ills -- from strokes and diabetes to Alzheimer's and Parkinson's diseases, heart attacks, cancer, and spinal-cord injuries. Stem cells may also be able to repair damaged organs, such as the liver… The pace of research is especially surprising considering that, while their presence had been long suspected, no one had ever actually seen a stem cell until two years ago. Bone-marrow transplants, for example, had demonstrated that marrow contains cells that can produce all the various types of red and white blood cells.”

Kaiken kaikkiaan ihmisen luuydinsiirroista ja ko. kantasolujen luovuttamisesta on jo varsin mittava kliininen kokemus mm. verisyöpien hoidossa - mutta ei toistaiseksi muiden syöpätyyppien hoidossa. Hematopoeettisista kantasoluista puhuttaessa tulisi aina muistaa että puhumme aivan erikoislaatuisesta tilanteesta aikuisen (tai lapsen) kehossa. Samanlainen tilanne on ihon solujen ja suolen pintaepiteelin kohdalla, mutta muissa solutyypeissa ei ole löydetty näin niin mittavaa uudistumiskykyä. Istukka- ja napaveren kanssa tilanne on valitettavasti pitkälle vielä sama: tällä hetkellä niistä saadaan parhaiten hematopoeettisisa kantasoluja ja muiden kantasolujen tuottaminen on vielä enemmänkin vauvan töppösissä, niin sanoakseni.

---

Newman, L., Transplanted Stem cells may aid AMD patients, Ophthalmology Times, 15 February 2001; kommentoi tutkimusta: Young, MJ & Klassen HJ, Molecular and Cellular Neuroscience, 9/2000.

Rotan hippokampuksen kantasoluja transplantoitiin silmiin, jossa solut vaelsivat verkkokalvoihin tehden jopa uusia hermoyhteyksiä. Tähän liittyy lupauksia AMD:n (age-related macular degeneration) ja RP:n (retinitis pigmentosa) hoitoon.

---

Coghlan, A., Hair today, skin tomorrow, New Scientist 170 (2296), 19, 2001.

Hiusfollikkelien juuresta löytyy kantasoluja sekä muita versatiilejä ”transient amplifying cells”, jotka voidaan transformoida ihon soluiksi käyttöön ihonsiirrossa.

---

Liechty KW, MacKenzie TC, Shaaban AF, Radu A, Moseley AM, Deans R, Marshak DR, Flake AW.  Human mesenchymal stem cells engraft and demonstrate site-specific differentiation after in utero transplantation in sheep. Nature Medicine 2000 Nov;6(11):1282-6.

Nat Med 2000 Nov;6(11):1229-34 Purified hematopoietic stem cells can differentiate into hepatocytes in vivo.Lagasse E, Connors H, Al-Dhalimy M, Reitsma M, Dohse M, Osborne L, Wang X, Finegold M, Weissman IL, Grompe M.

Orkin SH. Stem cell alchemy. Nat Med 2000 Nov;6(11):1212-3

Yllä mainituissa viitteissä kudoksille ”spesifisiä” kantasoluja näyttää tosiasiassa erikoistuvan yllättävän erilaisiksi kudoksiksi. Jopa uudeksi sydänlihaskudokseksi,  integroituen samaan tahtiin aiempaan sydänkudokseen.

---

Cell therapy: Stem Cells Reverse Diabetes in Mice, Applied Genetics News, www.findarticles.com/m0DED/8_20/60967567/p1/article.html, 3/2000.

Insuliiniriippuvaisia hiiriä on voitu parantaa pysyvästi aikuisen hiiren haimatiehyeistä eristetyillä kantasoluilla. Kantasolut erilaistuivat in vitro insuliinia tuottaviksi Langerhanssin saarekkeiksi. Saarekkeet injektoitiin aikuisen IDD:sta kärsineen hiiren ihon alle ja ne toimivat haiman tavoin: erittivät insuliinia ja ohjasivat verisuonia kehittymään ympärillensä in vivo. Noin viikon jälkeen hiiret saattoivat jälleen säädellä glukoosiasteitansa. ”Our first observation was the fact that one can take a single stem cell and induce it to grow and differentiate into a full-functioning organ, containing all the differentiated, end-stage cells found in the exocrine pancreas.” Tämä toimenpide on todellisuutta nykyään jo ihmisilläkin. Ongelmana on kuitenkin se, että yhden potilaan Lagerhansin saarekkeita korvaamaan tarvitaan haiman kantasoluja vähintään 7 luovuttajalta.  Kun otetaan tähän päälle kudosantigeenien sopivuus, on se kuin neulan etsimistä heinäsuovasta. Nykymenetelmin näin voitaisiin pysyvästi hoitaa vain 1 % Suomen diabetespotilaista. Alkion kantasoluja voidaan lisätä ja siksi ne ovat esimerkiksi diabeteksen solukorvaushoidoissa mielletty ainoaksi käytännön vaihtoehdoksi toistaiseksi. Kyse on siitä, että kudosspesifisten aikuisten kantasolujen mahdollisuuksia tulisi popularisoida, jotta siihen ohjautuisi perustutkimuksen rahoitusta. Näiden kantasolujen viljelytekniikat olisivat akuutti tutkimuskohde.

---

New Technique May Create Embryonic Stem Cells Without Using Embryos, Wall Street Journal, 3/8/2001.

PPL Therapeutics PLC (Dolly-lampaan ”kloonaamisesta” julkisuutta saanut brittiläinen yhtiö – jonka tutkijat kohusta huolimatta joutuvat tosiasiassa kiristävät nälkävyötään ja toimimaan sangen vähin varoin) tutkii muiden muassa uudehkoa tekniikkaa nimeltä de-differentiaatio. Yhtiö toivoo pystyvänsä palauttamaan aikuisen ihmisen ihosolun takaisin embryologiseen vaiheeseensa – ja väittää jo onnistuneensakin tässä lehmän kanssa.

Väitteeseen kannattaa kuitenkin suhtautua varauksella – vaikka mooses onkin bisnes yhtiöille jotka kolaroivat biotieteen etiikan kanssa. Kaupallisen genomiprojektin (kaukaasialainen) johtaja Graig Venterkin katsottiin ilmeiseksi huonoksi keulakuvaksi koska sai potkut Celerasta. Jokin aika sitten luonto oli pop ja vihreä myi. Kauppaketjujen oli lähes pakko tulla teemaan mukaan – joskin mukaan mahtui paljon bluffiakin. On hyvä, jos eettiset arvot alkavat painaa Celeran kaltaisia raskaitakin pörssiyhtiöitä taloudellisesti. Science-lehti julkaisi yksityisen genomiprojektin tulokset ilman yleisön pääsyä itse dataan. Tämä oli tiettävästi ensimmäinen kerta lehden historiassa, jolloin ko. periaatteesta tingittiin. Celeran tapauksessa on kritisoitu pyrkimyksiä suojella patentein pelkkää sekvenointityötä. Tulevaisuuden lääketiede tulee pohjautumaan genomiprojekteihin ja yksilöiden ”snippeihin” (SNP; single nuclear polymorphism). Uhkana on uuskolonialistinen asenne: ”löytäjä saa pitää”.

---

Umbilical Cord Stem Cells: Hopes for Millions?; genetics.about.com/library/blstemcells.htm, 21/2/2001.

Jälkisynnytyksen istukan napaveressä on varhaisen vaiheen kantasoluja. Ei epäilystäkään siitä. Ainoastaan määristä kiistellään ja käytännön tekniikoita erilaistumisesta aina pakastointiin saakka pitäisi akuutisti kehittää. Tällä hetkellä vastasyntyneiden napaverta ei oteta talteen lainkaan. Napaveren kantasoluilla on hoidettu siis onnistuneesti mm. verisyöpää, joskin pullonkaulana on solujen määrä. Eräässä tutkimuksessa aivohalvauksen kärsineelle hiirelle injektoitiin napaverisoluja 50 % aivokudoksen palautumistehokkuudella: ”Researchers attending the annual meeting of the American Association for the Advancement of Science presented research suggesting that stem cells from umbilical cord blood may be as useful as stem cells found in fetuses. This breakthrough may lead to an easing of tensions surrounding stem cell research and could eventually lead to breakthroughs in the treatment of brain damage and brain disease…” -”Given the abundance of umbilical cord stem cells and the fact that umbilical cord cells are already being used for other disorders like childhood leukemia, many researchers expect that umbilical cord stem cells will start being used to treat stroke victims within the next few years”.

---

Zuk ym. Multilineage Cells from Human Adipose Tissue: Implications for Cell-Based Therapies. Tissue Engineering 7(2), 211-228, 2001.

On esitetty,että aikuisten kantasolujen paras lähde olisi rasvakudos. (Tässä maassa ko. raaka-ainetta lienee kvantitatiivisesti riittäviä määriä saatavilla…) Näistä kantasoluista on onnistuttu kasvattamaan rustoa, lihaksia tai lisää rasvakudoksia, kasvatusmedian ravinteista riippuen.

---

Liposuctioned fat is good source of Stem cells, Mary Ann Liebert, Inc. (Biotechnology publishers), www.liebertpub.com/press/prdetail.asp?id=69

”These findings are extremely significant for several reasons. They demonstrate the tremendous potential of adult-derived stem and progenitor cells, which are potentially superior to fetal-derived cells. Not only do they avoid the problems associated with rejection, but they may also be simpler to differentiate, into the spesific tissue needed. Most significantly, their use will very likely obviate the therapeutic need for fetal cells, making that ethical debate a moot point”.

---

Toma ym. Isolation of Multipotent Adult Stem Cells from the Dermis of Mammalian Skin, Nature Cell Biology 3(9), 778-784, 2001.
http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99991147
Ihon (dermis) kantasoluja kasvatettiin sileiksi lihaskudoksiksi, rasvasoluiksi ja aivokudoksiksi.

The Washington Times 14/8/2001, Stem cells from skin grow into brain tissue”.

Artikkeli kommentoi ko. Nature Cell Biology –tulosta: ”…bolsters the view that scientists can find alternative – and less controversial sources of stem cells… one intriguing aspect of growing them from stem cells found in skin is that scientists could have a vast and easily accessible supply. This breakthrough may lead to an easing of tensions surrounding stem cell research and could eventually lead to breakthrough in the treatment of brain damage and brain disease… Patients receiving new tissue grown from stem cells taken from their own skin would face far fewer problems of rejections, if any, than they would after receiving a transplant of stem cells derived from human ebryos.”

---

Omalta aktiinitukirangan ja lihastutkimuksen saraltani uusi oppikirja toteaa:
”Stem cells restore damaged muscle: Once a fully differentiated fiber is formed, it does not divide further and in most cases it is destined to survive for the life of the animal. However, if the muscle fiber is damaged or even destroyed completely, new muscle tissue can take its place. Regeneration is especially efficient if the wound leaves intact part of the extracellular matrix, which plays an instructive role in both muscle and nerve regeneration. New muscle fibers assemble from a population of undifferentiated myoblast precursors present in the mature muscle. These appear in histological sections like normal muscle nuclei, but on closer examination are seen to be separate cells, totally enclosed in an inpocketing of the muscle plasma membrane. In response to tissue damage these quiescent cells are activated and then multiply and fuse, recapitulating the events that gave rise to muscle fibers in the embryo.” Bray, D. 2001. Cell movements. From molecules to motility s. 157. Garland Publishing. New York. USA.

---

http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99991557

Neuronien kantasolujen lähde on onnistuttu identifioimaan aiempaa tarkemmin. Aikuisissa astrosyyteillä näyttää olevan merkittävä rooli.

---

http://www.newscientist.com/hottopics/cloning/cloning.jsp?id=ns99991557

Neuronien kantasolumarkkereita tunnetaan nyt jo molekyylitasolla. – Tämä kaikki siltä pohjalta, että vielä joitakin vuosia sitten nimenomaan aikuisen aivoja sekä lihaksia pidettiin uusiutumattomina.

---

Roete ym. Purification of a pluripotent neural stem cell from the adult mouse brain. Nature 412(6848), 736-739, 2001. Abstract online: www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nature/journal/v412/n6848/abs/412736a0_fs.html&dynoptions=doi997937984.

Hiirten aivoista eristetyillä hermojen kantasoluilla voitiin kasvattaa hyvin pitkälle erilaistuneita neuroneja: ”This demonstrates that a predominant, functional type of stem cell exists in the periventricular region of the adult brain with the intrinsic ability to generate neurl and non-neural cells… hopes of a treatment for diseases such as Alzheimer’s an Parkinson’s”

news.nimensn.com.au/helath/story_17102.asp, 16/8/2001, Brain cells offer disease hope.
Kommentoi edellistä tulosta.

---

National Review 8/7/2001. Perinnöllisyystieteen professori David Prenticen haastattelu.

”Adult stem-cell research… has already shown itself to be extremely promising for treating numerous degenerative diseases such as heart disease, stroke, Parkinso’s, Alzheimer’s, and diabetes. Adult stem cells have been shown in animal models to repair heart damage, provide therapeutic benefit for stroke, and reverse diabetes. And adult stem cells have already been used succesfully in human patients to relieve lupus, multiple sclerosis, and arthitis, to name a few.” Asiayhteydessä täytyy kuitenkin edelleen korostaa, että suuri ongelma on tähän saakka ollut lukumäärä ja volyymi. Viljelytekniikoissa on ollut vaikea saada solulinjoja monistumaan ja pysymään kantasoluasteella.

---

Humpherys D, Eggan K, Akutsu H, Hochedlinger K, Rideout WM III, Biniszkiewicz D, Yanagimachi R &  Jaenisch R. (2001) Epigenic stability in ES cells and cloned mice. Science 293(5527), 95-97.

Ihmisalkujen kantasolut ovat totipotentiaalisen mukautuvia - mutta juuri siinä piilee niiden uhka: erilasitumisen stabiilius tulee varmistaa, ettei injektointi johda syöpiin. Tukisolukoissa toteutettavassa viljelyssä saattaa olla painetta hilata tuhoutuvien ihmisalkujen ikää pintajännityksen rikkoontumisen jälkeen ylöspäin. Tämä artikkeli saattaa osoittautua olennaiseksi. On kuitenkin muistettava, että riski syövälle on olemassa myös aikuisen kantasolutekniikoissa. Potilaskokeet on luonnollisesti aloitettu huonon ennusteen saaneista henkilöistä.

---

Washington Post 6.7. 2001. Weiss R. Clone study casts doubt on stem cells: variations in mice raise human research issues. Sanomalehtiartikkeli popularisoi edellistä, Science-lehdessä julkaistua, tulosta. Science-jutussa kävi nolosti, sillä viime minuuteilla ko. tapauksessa otettiin pois diskussion loppulause: "If the same is true for human embryonic stem cells, researchers said, then scientists may face unexpeted challenges as they try to turn the controversial cells into treatments for various degenerative conditions”. Miksi? Syystä, että "...afraid that any mention of that potential problem in the article might be exaggerated by political factions that oppose the research on religious and ethical grounds". Tämä on roskaa. Science-lehden pitäisi maineensa mukaisesti olla foorumi, jossa annetaan faktat – joita sitten muualla pohditaan ja politikoidaan. Tässä tapauksessa jo itse ensikäden viite oli poliittisesti värittynyt.

---

New Scientist 23.1.2002 s. 4-5. Ultimate stem cell discovered. http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99991826

Ohessa on lainattuna 23/1/2002 New Scientist –lehden ykkösartikkelin typistetty verkkoversio. Ko. tutkimusta ei olla kuitenkaan vielä julkaistu peer review -raadin läpäisemissä parhaimmissa tiedelehdissä. Löytö saattaa kuitenkin olla niin merkittävä että tutkijat ovat – eettisesti arveluttavalla tavalla - keskittyneet ensin löytönsä patentoimisella suojaamiseen ja vasta toissijaisesti julkaisemiseen. Mikäli oheinen on totta, vie se pohjaa koko alkioiden kantasolujen terapeuttiselta tarpeelta. Artikkelin paperiversiossa mainitaan myös tutkimus, jossa viidesosa eläimistä, joihin injektoitiin embryonisia kantasoluja, kehitti syövän.
 

Ultimate stem cell discovered

19:00 23 January 02
Sylvia Pag n Westphal, Boston

A stem cell has been found in adults that can turn into every single
tissue in the body. It might turn out to be the most important cell ever
discovered.

Until now, only stem cells from early embryos were thought to have
such properties. If the finding is confirmed, it will mean cells from your
own body could one day be turned into all sorts of perfectly matched
replacement tissues and even organs.

If so, there would be no need to resort to therapeutic cloning - cloning
people to get matching stem cells from the resulting embryos. Nor
would you have to genetically engineer embryonic stem cells (ESCs) to
create a "one cell fits all" line that does not trigger immune rejection.
The discovery of such versatile adult stem cells will also fan the debate
about whether embryonic stem cell research is justified.

"The work is very exciting," says Ihor Lemischka of Princeton
University. "They can differentiate into pretty much everything that an
embryonic stem cell can differentiate into."

Remarkable findings

The cells were found in the bone marrow of adults by Catherine
Verfaillie at the University of Minnesota. Extraordinary claims require
extraordinary proof, and though the team has so far published little, a
patent application seen by New Scientist shows the team has carried
out extensive experiments.

These confirm that the cells - dubbed multipotent adult progenitor
cells, or MAPCs - have the same potential as ESCs. "It's very dramatic,
the kinds of observations [Verfaillie] is reporting," says Irving
Weissman of Stanford University. "The findings, if reproducible, are
remarkable."

At least two other labs claim to have found similar cells in mice, and
one biotech company, MorphoGen Pharmaceuticals of San Diego, says
it has found them in skin and muscle as well as human bone marrow.
But Verfaillie's team appears to be the first to carry out the key
experiments needed to back up the claim that these adult stem cells are
as versatile as ESCs.

Verfaillie extracted the MAPCs from the bone marrow of mice, rats
and humans in a series of stages. Cells that do not carry certain surface
markers, or do not grow under certain conditions, are gradually
eliminated, leaving a population rich in MAPCs. Verfaillie says her lab
has reliably isolated the cells from about 70 per cent of the 100 or so
human volunteers who donated marrow samples.

Indefinite growth

The cells seem to grow indefinitely in culture, like ESCs. Some cell
lines have been growing for almost two years and have kept their
characteristics, with no signs of ageing, she says.

Given the right conditions, MAPCs can turn into a myriad of tissue
types: muscle, cartilage, bone, liver and different types of neurons and
brain cells. Crucially, using a technique called retroviral marking,
Verfaillie has shown that the descendants of a single cell can turn into
all these different cell types - a key experiment in proving that MAPCs
are truly versatile.

Also, Verfaillie's group has done the tests that are perhaps the gold
standard in assessing a cell's plasticity. She placed single MAPCs from
humans and mice into very early mouse embryos, when they are just a
ball of cells. Analyses of mice born after the experiment reveal that a
single MAPC can contribute to all the body's tissues.

MAPCs have many of the properties of ESCs, but they are not
identical. Unlike ESCs, for example, they do not seem to form
cancerous masses if you inject them into adults. This would obviously
be highly desirable if confirmed. "The data looks very good, it's very
hard to find any flaws," says Lemischka. But it still has to be
independently confirmed by other groups, he adds.

Fundamental questions

Meanwhile, there are some fundamental questions that must be
answered, experts say. One is whether MAPCs really form functioning
cells.

Stem cells that differentiate may express markers characteristic of many
different cell types, says Freda Miller of McGill University. But simply
detecting markers for, say, neural tissue does not prove that a stem cell
really has become a working neuron.

Verfaillie's findings also raise questions about the nature of stem cells.
Her team thinks that MAPCs are rare cells present in the bone marrow
that can be fished out through a series of enriching steps. But others
think the selection process actually creates the MAPCs.

"I don't think there is 'a cell' that is lurking there that can do this. I
think that Catherine has found a way to produce a cell that can behave
this way," says Neil Theise of New York University Medical School.

19:00 23 January 02

Huomion arvoista on jälleen kerran politiikka. New Scientistin jutun paperiversiossa ollaan huolissaan: ”Indeed, Erik Parens of bioethics think tank The Hastings Center believes the discovery could have a negative impact, letting the US dodge the kind of debate over embryonic research that countries like Britain have had.” On irvokasta, että tällä kulminaatiopisteen löydöllä sanotaan voivan olla negatiivinen vaikutus!

---

http://www.nih.gov/news/stemcell/primer.htm

Itselleni on mahdotonta hyväksyä sitä, että jopa oheisella Yhdysvaltain National Institute of Healthin (NIH) "virallisilla" kantasolusivuilla on asiavirheitä ja lobbausta. Sille joka katsoo tiedon velvoittavaksi, on tiedon lisäys tässä mentaliteetissa tuskan lisäystä. Tieteen tekíjät ja poliitikot olkoot asiat erikseen.
 
 

Diskussiota ja johtopäätöksiä

Todellinen eettinen linjanveto on tutkimussuunnan valinta alkion kantasolujen ja aikuisen kudosspesifisten kantasolujen välillä.
Popularisoitu väite ihmisalkioiden kantasolututkimuksen välttämättömyydestä on suuri myytti. Aihe ei olisi ihmisalkioita tuhoavasta tutkimuksesta poiketen ainoastaan eettisesti ongelmattomampi. Tutkimusresurssien fokusoiminen vierasperäisen alkion kantasoluihin olisi, paitsi epäeettistä, myös epätieteellistä.

Tukholman Karoliinisen Instituutin professori Outi Hovatta lienee alan suurimpia suomalaisia auktoriteetteja ja vetää mm. hedelmöityshoitoja tekevää klinikkaa. Biotieteen etiikkaa käsittelevässä ja yliopiston ulkopuolisillekin ihmisille avoimessa seminaarissa, johon itse osallistuin, perusteli Hovatta alkiotutkimusta muun muassa toksikologisella ja farmakologisella käytöllä sekä sillä, että näillä menetelmillä päästäisiin kokonaan eroon eläinkokeista. Itselläni ei ole sinänsä mitään kettutyttöjä vastaan, mutta minusta näin merkittävästä asemasta sanottuna tämä populistinen asenne tutkimustraditiomme patoportilla on epätervettä. Kysyessäni Hovatalta rekapitulaatiosta ja Haeckelin kuvista, vastasi hän, ettei tuntenut aihetta. Hovatta syytti pro life –liikettä harhaanjohtavan nimen käytöstä ja mainitsi kahteenkin otteeseen ko. liikkeen surmanneen käsiasein kaikkiaan viisi gynekologia Yhdysvalloissa. Olen samaa mieltä hänen kanssaan siitä, että nämä edesottamukset eivät olleet ”pro” life.

Aikuisen kudosspesifisten kantasolujen läpimurtoja tulisi popularisoida kiireesti, ennen kuin Suomessa hätiköidään Iso-Britannian tavoin luvan myöntämisessä hedelmöitykseen tutkimustarkoituksissa ym. Kyse on tutkimusresurssien suuntaamisesta. "Jos me emme mene eteenpäin, joku muu kyllä menee", sanotaan. Näin varmasti onkin asian laita, kyse on vain liikkeen suunnasta. Todennäköisesti alkion kantasolujen todellinen suurvalta tulee joka tapauksessa olemaan syntyvyyssäännöstelyyn tottunut Kiina. Koska kudoskasvannaisissa pullonkaulana on joka tapauksessa lukumäärät ja numerot, olisi länsimaiden markkinarako vaativimmissa tekniikoissa. Siis aikuisen kudosspesifisten kantasolujen eristämisessä, viljelyssä ja multipotentiaalisuuden reseptori- ja hormonitason tutkimuksessa. Teknisen kilpailun ohella nyt mitataan myös länsimaisen perinnön saldoa ja sivistyksen astetta.

Ihmisalkujen tutkimuskäytännössä on pyritty vetämään hyväksyttävän etiikan rajaa hedelmöityksestä gastrulaatioon, jota ennen tsygootista saattaa kehittyä vielä moniraskaus (kaksoset). Itselleni tämä "individualiteetin" raja on absurdi: oman ymmärrykseni mukaan tällaisessa tapauksessa terminoituu vieläkin useamman yksilön kehitys. Itselläni on se pessimistinen pelko, että käytännössä rajan häivyttäminen hedelmöityksestä johtaisi veteen piirrettyihin viivoihin.

Vetoaminen in vitro –hedelmöityksestä ylijääneiden alkioiden satojen tuhansien kappaleiden lukumäärään tai abortteihin on pragmaattisuutensa puolesta tietenkin vastaansanomaton. Historiaa auttavastikin tuntevalle ympäristön käytäntöihin vetoaminen ei kuitenkaan ole eettinen argumentti. Le Chatelier'n periaate sanoo, että ulkoinen muutos reaktiossa johtaa tasapainon siirtymisen siihen suuntaan, jossa ko. ulkoinen vaikutus pienenee. Biokemiassa ilmiö alleviivautuu pullonkaula-säätelyn vuoksi - ei väliä, miten monta välivaihetta ihmisalkuista metaforan reaktioyhtälön loppupäähän on. Puhumme nyt aiheesta, joka on ennen ollut patoportti tutkimusperinteessämme - ihmiskokeista. Kuka tietää, että Hippokrates seurueineen kuului omana aikanaan pieneen vähemmistöön? Suuri yleisö oli välinpitämätön sille, että lääkärien apuun turvauduttiin sivistyneessä hellenismissä useasti myrkytystarpeissa.

Päivän sana on ”multipotent adult progenitor cell” - MAPC. Niiden merkittävin ero ESC (embryonic stem cells) –soluihin nähden on se, että edelliset eivät näytä tuottavan syöpämassaa aikuiseen injektoitaessa.

Miksei aikuisten kudosspesifisten kantasolujen läpimurtoja ole popularisoitu Helsingin Sanomissa ihmisalkujen kantasolujen tapaan? HS:n tapa puhua alkioiden kantasoluista synonyyminä kantasoluista ylipäänsä, mainostaa Ruotsia ”kantasolujen suurvaltana”, käyttää zeitgeistin kriitikoista leimaavaa ”ääriryhmien” nimitystä ja varoitella kompetenttien tutkijoiden karkaamisesta Euroopasta ei ole ainakaan tutkivaa journalismia. Minusta alkiotutkimuksen lobbaus on sukua Haeckelin vertailevien selkärankaissikiöiden kuvien popularisaatiolle.
 

Pauli Ojala
biokemian jatko-opiskelija; kantasolujen suhteen kirjallisuutta seuraava diletantti