Det virker som science fiction, men forskere har faktisk dyrket organer fra stamceller, organer som med suksess ble transplantert til mennesker. For to år siden fikk en mann en ny luftrør for å erstatte hans, skadet av kreft - luftrøret ble laget av svenske forskere som tilførte et syntetisk stillas med pasientens egne stamceller. Tidligere, i 2006, brukte forskere ved Wake Forest stamceller for å implantere laboratorievoksne blærer hos unge pasienter med spina bifida, en utviklingsmessig fødselsdefekt.
Nå har vitenskapen satt sine syn på enda større lab-dyrkede organer: hjerter. Forskere dyrker dem for tiden på laboratorier ved hjelp av stillaser laget av biomateriale som leder stamceller til å bli kardiomyocytter, de sammentrengende cellene som er basis for hjertemuskulatur.
Slik stamcelleforskning hos mennesker kommer med en rekke etiske problemer. En ny studie, publisert i går i Journal of Clinical Investigation, antyder imidlertid at en annen type celle kan gjøre jobben når det gjelder kunstig prosjektering av nytt vev. Det innebærer en biologisk prosess som ikke eksisterer hos pattedyr: parthenogenese
Parthenogenesis er en form for aseksuell reproduksjon som forekommer naturlig i planter, insekter, fisk, amfibier og krypdyr. Under denne prosessen begynner ufruktede egg å utvikle seg som om de har blitt befruktet. For eksempel er hele armar av marmorkrebs, en type kreps, kvinnelig, og avkommet som produseres, uten noe mannlig bidrag, er genetisk identisk med moren.
I 2007 induserte forskere menneskelige eggceller med kjemikalier som etterligner befruktning, slik at de ville gjennomgå prosessen. Resultatet var parthenogenetiske celler som har de samme egenskapene som embryoer, bortsett fra at de ikke kan vokse videre. Cellene er lik pluripotente stamceller hentet fra embryoer, noe som betyr at de har evnen til å utvikle seg til forskjellige typer celler — inkludert hjerteceller.
De tyske forskerne i den nye studien brukte denne kunnskapen til å gjøre kroppens celler fra mus til parthenogenetiske stamceller, som deretter ble dyrket til modne, funksjonelle kardiomyocytter. Forskere brukte disse cellene til å konstruere myocardium - hjertemuskulatur - med samme struktur og funksjon som normalt myocardium. Muskelen ble deretter podet inn på hjertene til musene som hadde bidratt med de opprinnelige eggene til parthenogenese, hvor den fungerte på samme måte som eksisterende muskel.
For mennesker kan bygging av hjertemuskulatur fra parthenogenetiske stamcelle-avledede kardiomyocytter på denne måten overvinne flere hinder, ifølge en ny artikkel som undersøker implikasjonene av det tyske teamets oppdagelse. Et hjerteinfarkt kan ødelegge opptil en milliard kardiomyocytter. Disse cellene kan gjengroes naturlig av kroppen, men ikke raskt og ikke i betydelige mengder , noe som betyr at vevsingeniørert hjerteverksted kan bli avgjørende for en full utvinning.
Regenerering via stamceller kan også bety forskjellen mellom liv og død for hjertetransplantasjonskandidater. Cirka 3000 mennesker i USA står på venteliste for et nytt hjerte en gitt dag, men bare 2000 donororganer er tilgjengelige hvert år. Men selv om en person mottar et nytt hjerte fra en giver, er det ingen garanti for at kroppen tar imot det nye orgelet. En persons immunforsvar ser det nye organet som et fremmedlegeme, som utløser en hendelseskjede som kan skade det transplanterte organet. For å forhindre transplantasjonsavstøtning behandles pasienter med immunsuppressive medisiner, noe som kan øke kreftrisikoen, og de fleste holder seg på minst en type medisiner resten av livet. Hjerter regrown fra parthenogenetic stamceller vil imidlertid sannsynligvis eliminere avvisning av organer.
Parthenogenetiske stamceller, som kan avledes fra celler som er lett laget i blod eller hud, inneholder et genom arvet fra bare ett individ - i denne studien, musen, og potensielt i fremtiden, en menneskelig pasient. Dette betyr at cellene sannsynligvis vil være mer kompatible med pasientens immunforsvar - det er mindre sannsynlig at kroppen gjør det avvise organer dyrket fra egne celler.
Hos mennesker kan prosessen fjerne embryonale stamceller fra ligningen, og ta tilknyttede etiske spørsmål med seg.
