Der er udviklet stoffer, der giver forskere mulighed for at skabe fuldt funktionelle hjerteceller.
Afgræsset hud vokser hurtigt tilbage, dødt hjertevæv gør det ikke. Dette er grunden til, at en hjertestop ofte fører til alvorlige langvarige problemer. På Wiens teknologiske universitet er der udviklet kemiske stoffer, der forvandler kroppens egne stamceller til at fungere og slå hjerteceller. Denne opdagelse kunne åbne døren til en ny slags regenerativ medicin.
Visionen på Wiens teknologiske universitet: Kemiske stoffer skal hjælpe med at generere hjertevæv. Kredit: TU Wien
At slå hjerteceller i laboratoriet
Embryonale stamceller kan udvikle sig til enhver form for væv. Voksne stamceller kan stadig omdannes til forskellige slags celler, men deres differentieringspotentiale reduceres markant. ”De mekanismer, der påvirker differentieringen af stamceller i væv, er stadig langt fra at forstå”, siger professor Marko Mihovilovic (Wiens teknologiske universitet). Imidlertid har hans forskningsgruppe nu formået at syntetisere stoffer, der styrer differentieringsprocessen. Progenitorceller kan omdannes til hjerteceller, som til sidst begynder at slå i petriskålen.
”Det er kendt, at forskellige stoffer påvirker udviklingen af hjertevæv. Vi har systematisk syntetiseret og testet stoffer med cardiogenisk potentiale, ”siger Thomas Lindner, ph.d.-studerende ved Wiens teknologiske universitet. De skræddersyede kemikalier testes derefter på stamfadercellerne fra mus på Det medicinske universitet i Wien. ”De nye triazinderivater, vi bruger, er meget mere effektive til at omdanne stamceller til hjerteceller end ethvert andet stof, der nogensinde er testet før,” siger Marko Mihovilovic. Holdet ved Wiens teknologiske universitet har allerede patenteret den nye metode.
Konstruktionssæt til molekyler
Den vigtigste fordel ved metoden, der er udviklet ved Wiens teknologiske universitet, er dens fleksibilitet. ”Vores modulære syntetiske strategier er lidt som at lege med LEGO-klodser. En meget høj grad af kompleksitet kan opnås ved at samle meget enkle byggesten ”, siger Marko Mihovilovic. Mange forskellige variationer af stofferne kan produceres uden at skulle udvikle nye syntetiske metoder for hvert stof.
Hjertevæv fra laboratoriet. Kredit: TU Wien
På randen af ny medicin
Målet er nu at omdanne dette farmakologiske værktøj til et farmaceutisk lægemiddel til mennesker. ”Det er vigtigt at afsløre den nøjagtige handlingsmåde. Vi vil vide på molekylært niveau, hvordan vores triazinderivater påvirker celleudviklingen ”, siger Mihovilovic.
”Vi vil åbne døren til en helt ny form for regenerativ medicin”, håber Marko Mihovilovic. "I øjeblikket dominerer transplantationsmedicin, men det ville være meget bedre at skabe væv i laboratoriet med patientens eget DNA, så faren for afvisning af væv fjernes fuldstændigt."
Ikke kun differentiering af stamceller til væv kan påvirkes af kemiske signaler. Det er også muligt at gå den modsatte vej og vende differentierede celler tilbage til pluripotente celler, som kan omdannes til forskellige slags væv. ”Vores vision er at tage celler, der er lette at udtrække, såsom hudceller, og at behandle dem med en cocktail af forskellige kemikalier og skabe nyt væv”, siger Mihovilovic. Syntetisk kemi vil hjælpe med at overvinde problemet, som hjertevæv regenererer så dårligt. Hvis behandlingen kan bruges til mennesker, kan patienternes livskvalitet øges dramatisk, og omkostningerne til sundhedsvæsenet kan reduceres.
Via Wiens teknologiske universitet