– Vi måste förstå åldrandet i sig för att kunna hjälpa människor med sjukdomar som Alzheimer och demens, och för att eventuellt kunna förhindra att dessa sjukdomar uppstår.
Det menar Henrik Ahlenius vid Stamcellscentrum, Lunds universitet. Hans mål är att få fram en försöksmodell för mänsklig nervcellsåldrande som gör det möjligt för forskarna att förstå varför sjukdomen bryter ut. I förlängningen är målet att man skulle kunna angripa problemen, antingen med nya läkemedel eller med stamcellsbaserad behandling.
Alzheimer och demens är så kallade neurodegenerativa sjukdomar vilket innebär att nervceller i hjärnan tappar sin funktion och bryts ner kontinuerligt. Enligt Socialstyrelsen insjuknar varje år uppemot 25 000 personer i Sverige i en demenssjukdom, och det är främst äldre personer som drabbas.
Flera typer av celler
I hjärnan finns framförallt nervceller och gliaceller, vilka tidigare kallats stödjeceller eftersom de bygger upp allt det i hjärnan som inte är nervceller. Processerna i hjärnan framstår nu, enligt Henrik Ahlenius, som allt mer komplexa, bland annat eftersom det visat sig att flera typer av celler i hjärnan är inblandade i nervcellernas funktion.
– En typ av gliaceller, astrocyter, som man tidigare trodde endast hade en funktion som stödjevävnad, har under de senaste tio åren visat sig även kunna kontrollera hur nervcellerna skickar sina signaler. Man tror nu att dessa celler är viktiga både vid sjukdomar och när allt är normalt.
Nu kan vi kombinera sjuka och friska celler och se hur de fungerar.
För att förstå processerna i hjärnan och studera funktionen hos hjärnans olika celler måste man kunna göra försök med olika kombinationer av nervceller och stödjeceller samt titta på både sjuka och åldrade celler. Målet är, enligt Henrik Ahlenius, att få fram en cellbaserad modell för mänsklig nervcellsåldrande och neurodegenerativa sjukdomar, som Alzheimer.
Nyskapande teknologier
I detta arbete använder sig Henrik Ahlenius och hans grupp av flera nyskapande teknologier. Bland annat har de tagit fram nya metoder för att producera hjärnans olika celltyper var för sig från mänskliga embryonala stamceller i cellodlingar.
– När vi ska omvandla stamcellerna till nervceller använder vi oss av metoder som jag var med och utvecklade när jag gästforskade i USA, berättar Henrik Ahlenius. Och precis nu har vi utvecklat en ny metod som omvandlar stamceller till astrocyter. Det som är bra med vår nya metod är att vi nu kan framställa astrocyter på ett par veckor, tidigare tog det upp till sex månader. Nu vill vi även ta fram nya metoder för produktionen av oligodendrocyter och mikroglia som är andra viktiga typer av celler som finns i hjärnan.
Cellbaserad modell
Henrik Ahlenius och hans grupp har tagit fram nya metoder för att snabbt och effektivt kunna producera hjärnans olika celltyper från mänskliga embryonala stamceller. I vissa stamceller för de in mutationer med hjälp av den så kallade gensaxen crisper, mutationer som ger upphov till neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimer och demens.
I en cellbaserad modell för mänsklig nervcellsåldrande och neurodegenerativa sjukdomar kan sedan nervceller och de stjärnformiga astrocyterna kombineras för att analysera hur de samspelar och hur de påverkas av mutationerna.
Ändringar i gener
Sjuka och åldrande celler får forskargruppen fram genom att gå in och ändra i gener. Celler blir sjuka när man för in vissa mutationer i embryonala stamceller – mutationer som man vet ger upphov till sjukdomar som Alzheimer och demens. Forskargruppen utvecklar också metoder för att få celler att åldras genom att modifiera gener som är involverade i åldrandeprocessen.
Modifieringen innebär att vissa gener – de som motsvarar sådana som i möss visats hindra åldrande – slås ut. I slutänden hoppas man etablera en försöksmodell där man har stamceller med genetiska förändringar som sedan kan användas för att skapa åldrade och/eller sjuka hjärnceller.
– Nu kan vi kombinera sjuka och friska celler och se hur de fungerar, hur sjukdoms- mutationerna påverkar funktionen. Vi tittar mycket på synapserna, det vill säga kommunikationen mellan nervcellerna. Vi kombinerar nervceller och astrocyter för att se hur de interagerar och hur de påverkas av mutationerna. På så sätt kan vi till exempel se om en sjuk astrocyt förändar en frisk nervcell, eller tvärt om.
Studerar andra hjärnsjukdomar
Att denna typ av försöksmodell fungerar har Henrik Ahlenius och hans grupp nyligen visat när det gäller en speciell hjärnsjukdom, Alexanders sjukdom, och nu arbetar de vidare med modellen för att studera frontallobsdemens och Alzheimer.
– Den forskning vi gör här utgör enligt min mening grunden till att utveckla nya behandlingsmetoder för åldersrelaterade sjukdomar i hjärnan. När vi vet vilka celler som påverkas och hur, och när vi utvecklat metoder för att skapa de celler som skadats, kan vi börja tänka på stamcellsbaserad behandling även för dessa sjukdomar.
