https://frosthead.com

Skrantende? Bare tilføj celler

Her er vigtige nyheder i disse dage, for dem af os, der vrimler på kanten af ​​skabelsen, vores minder minder og vores vitale organer hvæser. Nu ser det ud til, at ting ikke behøver at være sådan. Vi har for eksempel fået at vide alle vores liv, at den menneskelige hjerne ikke kan regenerere mistede neuroner: det er virkelig ned ad bakke hele vejen. I slutningen af ​​sidste år fandt imidlertid udrættede forskere, at hjernen i det mindste under nogle betingelser faktisk vokser nye celler. Ikke kun det, men dagen kommer muligvis, hvor vi kan få nye neuroner indsprøjtet i vores hjerner.

November sidste år bragte den ekstraordinære nyhed om, at hold af videnskabsfolk ved University of Wisconsin i Madison og Johns Hopkins University School of Medicine i Baltimore var lykkedes med at dyrke humane embryonale stamceller (ES) i deres laboratorier. Dette er celler, der normalt dannes tidligt i udviklingen af ​​et embryo, og som har potentialet til at blive enhver form for celle, men som endnu ikke er begyndt at differentiere. Mere om, hvordan de arbejder på et minut, men for nu er nyheden, at de muligheder, de repræsenterer, er svimlende. Forskerne forventer en dag at tage nogle af disse stamceller og vokse dem ind i hjertemuskelceller, for eksempel og derefter injicere disse celler direkte i hjertet af patienter, hvis hjertefunktion er blevet svækket af hjerteanfald. Kongestiv hjertesvigt kan blive en reversibel tilstand. Eller tænkeligt kunne stamceller induceres til at blive bugspytkirtelø-celler, hvilket fremstiller mere insulin til patienter, der var blevet diabetiske som følge af celleskader.

Al forskning på menneskelige embryoner udløser alarmer. Den få dage gamle klynge af celler, der adskilles for at opnå stamceller, er potentielle forløbere for mennesker. For nogle er ethvert arbejde, der forhindrer dem i at blive det, mord, hvad enten som talsmanden for en gruppe sagde, "det er udført i livmoderen eller i en petriskål." Den nuværende føderale lov, der forbyder brug af føderale penge til forskning på menneskelige embryoner, blev omberettet lige i oktober i bevillingsregningen.

Præsident Clinton tog mærke til, da en lille virksomhed i Massachusetts hævdede, at den kunne få menneskelige celler til at vende tilbage til den udifferentierede embryonale tilstand ved at fusionere dem med koæg, hvis kerner er blevet fjernet, til at producere hybridceller. Han bad Den Nationale Bioetiske Rådgivende Kommission om at overveje konsekvenserne og rapportere tilbage til ham "så hurtigt som muligt." Og for nylig blev der holdt høringer i Senatet for at undersøge de etiske spørgsmål.

Når et menneskeligt æg befrugtes, begynder det at formere sig. Efter ca. fem dage er det blevet en blastocyst, en væskefyldt kugle bestående af celler, der bliver morkagen, og 15 til 20 celler klamrer sammen og indersiden af ​​blastocystvæggen, der bliver embryoet. Disse indre celler vil give anledning til embryonale stamceller, der hver er identiske med de andre, og som hver er i stand til at blive enhver form for celle i den menneskelige krop. Et af målene med cellebiologi er at finde ud af, hvordan hver celle "beslutter", hvad de skal blive - hvad det er, der får en til at blive en levercelle, mens en anden bliver knogler.

Hvad Wisconsin og Johns Hopkins-grupperne har gjort er at dyrke embryonale stamceller i et specielt medium, der forhindrer dem i at specialisere sig. Opvagt på den måde vil de vokse og dele sig for evigt. Når cellerne overføres til et næringsbad, der giver dem mulighed for at differentiere, gør de det. Indtil videre kan forskerne ikke diktere, hvad cellerne bliver. De kan kun passivt adskille dem efter deres funktion, når de har differentieret: I sidste ende er dem, der er blevet hjerteceller i denne kulturskål, siger eller leverceller til den. (Differentieringen af ​​disse ES-celler til neuroner er allerede blevet dokumenteret.) De håber dog at være i stand til i en ikke alt for fjern fremtid at styre processen og få cellerne til at blive, hvad de vil. På samme tid ville de genetisk ændre cellerne for at forhindre afvisning af kroppen. Til sidst vil de blot injicere de nye celler i det organ, der har brug for dem.

Wisconsin-gruppen, ledet af James A. Thomson, offentliggjorde sit arbejde i 6. november-udgaven af videnskab. Johns Hopkins-gruppen, ledet af John Gearhart, fulgte fire dage senere i Proceedings of the National Academy of Sciences . I en usædvanlig vri tilbød Gearhart en påskønnelse af Thomsons arbejde i det samme nummer af Videnskab, hvor Thomsons papir optrådte. "Forskningen og det kliniske potentiale for humane ES-celler er enormt, " skriver han. De vil blive brugt til undersøgelser af normal og unormal menneskelig embryoudvikling (fødselsdefekter), til at teste nye lægemidler og især "som en vedvarende kilde til celler til vævstransplantation, celleudskiftning og genterapi."

Gearhart afslutter sin diskussion med at pege på de juridiske problemer, der er involveret i sådan forskning. Både Thomson- og Gearhart-holdene arbejdede i laboratorier, der var helt adskilt fra deres almindelige laboratorier, steder, hvor ikke engang en forlængerledning blev købt med føderale penge. Thomson brugte blastocyster til overs fra in vitro-befrugtning, som ville være blevet kasseret. Donorerne for blastocysterne gav tilladelse til, at de kunne bruges til forskning. Gearhart dyrkede humane ES-celler fra primordiale kimceller (udifferentierede celler, der ville være blevet æg eller sædceller), som han havde ekstraheret fra aborterede fostre. Federalt finansieret forskning på fostervæv er lovlig, men Gearhart undgik også at bruge nogen føderale midler. I stedet blev penge til forskningen sat til en stor del af Geron Corporation i Menlo Park, Californien, et bioteknologisk firma, der er specialiseret i antiaging-forskning. Til gengæld modtager virksomheden i det væsentlige eksklusive licenser til at bruge teknologierne.

Thomas B. Okarma, vicepræsident for forskning i Geron, sagde, at hans firma ikke ser cellerne som forskellige fra andre, som at have "moralsk autoritet." Men, tilføjer han, fordi blastocysterne ville være blevet kasseret, mener han, det er berettiget at bruge dem til at udvikle livreddende behandlinger.

Mulighederne for embryonale stamceller repræsenterer et stort spring for videnskab og medicin. Nyheden er mere end nok til enhver dag, uge, måned eller år. Alligevel er der flere - så usædvanlige muligheder, at jeg tøver med at nævne dem. Kort fortalt har de at gøre med celle udødelighed. Ideen går som sådan. Enderne af kromosomer er sektioner af DNA kaldet telomerer. De bliver lidt kortere, hver gang en celle deler sig, indtil de til sidst rammer en kritisk længde, der signalerer cellen om at stoppe med at dele sig.

I januar 1998 rapporterede Geron-biologer, at et enzym kaldet telomerase kan forhindre telomererne i at krympe, hvilket giver celler mulighed for at leve og opdele på ubestemt tid. (Noget som dette er tilsyneladende, hvad der sker med kræftceller.) Telomerase er aktiv i embryonale stamceller, som som nævnt ovenfor kan leve og opdele for evigt. Når disse celler begynder at differentiere til specifikke celler for specifikke organer, forsvinder telomerasen. Virksomheden forsøger at finde måder at få det til at dukke op igen, så det vil arbejde imod forringelsen i forbindelse med aldring. Det er også på udkig efter måder at blokere telomerase i behandling af kræft. (Et andet stykke puslespil dukkede op i november, da videnskabsmænd ved Rockefeller University meddelte, at et enzym kaldet tankyrase ser ud til at kontrollere telomerasefunktionen.)

Ifølge Geron-videnskabsmænd kan det være muligt at manipulere menneskelige embryonale stamceller, så de bevarer evnen til at dele sig på ubestemt tid, selv når de bliver til de specialiserede celler i alle kroppens organer. For at sige det på en anden måde er det måske ikke kun muligt at injicere et svigtende hjerte med nye hjerteceller, men også at gøre det med udødelige hjerteceller. Det er den slags ting, der er bedst at tænke på kun et par minutter ad gangen, især med neuroner, der allerede er dårligt slidt.

Af John P. Wiley, Jr.

Skrantende? Bare tilføj celler