Ambitiöst stamcellsprojekt

684
Professor Timo Otonkoski ser ljust på framtiden för diabetesbehandlingen. Bild: Annika Rauhala.

Av Pirkko Tuominen

• Timo Otonkoski, professor i stamcellsforskning, och hans forskningsgrupp utvecklar experimentella modeller för sjukdomsmekanismer. Modellerna är tänkta att vara till hjälp för att skapa större kunskap om de händelsekedjor som leder till att betacellerna i bukspottkörteln förstörs. I förlängningen kan forskarna ta fram nya läkemedelsbehandlingar för diabetes.

Vid normal sockeromsättning produceras insulin av betacellerna i de langerhanska cellöarna. Insulin är det enda hormonet som effektivt kan minska sockerhalten i blodet. Följaktligen måste utsöndringen fortlöpande regleras exakt.

Betacellerna är nyckelspelarna. Typ 1-diabetes beror på att de förstörs. Betacellerna spelar också en viktig roll vid typ 2-diabetes eftersom det är de som ”bestämmer” vem som får diabetes. Insulineffekten i cellerna är nedsatt och betacellerna måste producera mer insulin. Blodsockret stiger och diabetes bryter ut när de tröttnar.

– När man vill undersöka uppkomstmekanismerna vid diabetes och finna botemedel, måste man studera betacellerna, säger Timo Otonkoski, professor i medicinsk stamcellsforskning vid Helsingfors universitet.

Det går inte att plocka ut betacellerna inne i bukspottkörteln för att studera dem på människa. Därför utnyttjar Otonkoski och hans forskningsgrupp den nya stamcellstekniken, som gör att betaceller kan produceras i laboratorium av hud- eller blodceller från vilken människa som helst.

– Differentierade celler från vuxna omprogrammeras till ett tidigt stamcellsstadium. De inducerade pluripotenta celler, iPS-celler, som man då får är likadana som stamcellerna i embryon. De är alltså pluripotenta och kan differentieras till vilka celltyper som helst i kroppen, exempelvis till betaceller.

Mody-diabetes förebild

De flesta av de gener som satts i förbindelse med både typ 1- och typ 2-diabetes har kopplingar till betacellerna i bukspottkörteln. Det är dock fortfarande oklart på vilka vägar geneffekterna leder till diabetes. För att ta reda på det har forskningsgruppen studerat ärftliga sällsynta typer av diabetes, bland annat Mody som debuterar i ung ålder och är en monogen diabetesform. I dagsläget är minst tio olika former av Mody-diabetes kända.

– Själv är jag speciellt intresserad av diabetes hos nyfödda. De senaste trettio åren har vi i Finland identifierat hundra personer med diabetes som fått sin sjukdom när de var under ett år gamla. Ungefär femtio av dem har monogen diabetes.

De sällsynta monogena typerna av diabetes är värdefulla modeller som forskarna kan lära sig mycket av, enligt Timo Otonkoski. De beror alltså på mutation i en specifik gen. Dessa diabetestyper måste först utforskas för att gruppen senare ska kunna studera de vanligare formerna av diabetes och deras uppkomstmekanismer.

– Vi undersöker vad mutation i en specifik gen gör med celler framställda i laboratorium. I experimentella modeller kan vi se hur sjukdomen uppstår, det vill säga betacellerna dör eller muterar. Vi har dessutom kunnat korrigera genfelet och fått de korrigerade cellerna att fungera normalt, berättar han.

Nästa logiska fas vore att överföra de korrigerade cellerna till patienter.

– Det går inte med vårt angreppssätt. Säkerheten väcker fortfarande många och stora frågor.

Innan behandlingsformer baserade på omprogrammerade celler kan tas fram, måste forskarna försäkra sig om att cellerna är genetiskt sett normala. I framtiden är detta förhoppningsvis möjligt när metoderna är mer utvecklade och förfinade.

Nya läkemedelsbehandlingar

Forskningsgruppen siktar inte på att ta fram nya behandlingsformer med celltransplantationer utan den vill utveckla bättre experimentella modeller för sjukdomsmekanismerna. Forskarna vill ta reda på hur betacellen utvecklas, fungerar och skadas via genetiska mekanismer.

– Celltransplantation kommer knappast att vara en första rangens fråga ur ett patientperspektiv. Fokus ligger på de läkemedelsbehandlingar som kan tas fram med de experimentella modellerna, är Otonkoskis bedömning.

De nya läkemedlen kan ha att göra med att bevara betaceller eller att stimulera deras funktion.

– Vid typ 1-diabetes är det viktigast att vi lär oss förhindra att betacellerna förstörs. Någon miljöfaktor utlöser genetisk predisposition och startar en process som leder till autoimmun förstörelse av cellerna. Om det går att hålla kroppens immunsystem i schack, går det att öka antalet betaceller.

Professor Otonkoski ser ljust på framtiden för diabetesbehandling. Tack vare nya tekniker har forskarna fått en revolutionerande möjlighet att studera celler på riktiga patienter. Tidigare kunskap har byggt på studier på djur, framför allt på möss.

– Blickar man bakåt ser man hur mycket som har hänt. Det finns ingen anledning att tro att utvecklingen stannar upp.

– Det är mycket viktigt med högkvalitativ grundforskning. Nya insikter och kreativa problemlösningar uppstår i dialogen mellan högkvalitativ grundforskning och tillämpad forskning. Den vägen kan vi ta fram nya uppfinningar som kommer patienterna till godo, sammanfattar Timo Otonkoski.


Mottagare av stora stipendiet och barnläkare

I fjol fick professor Timo Otonkoski det tvååriga stora stipendiet på 100 000 euro från Stiftelsen för Diabetesforskning för sin studie om patientmedierade iPS-celler som nytt verktyg för diabetesforskningen. Stipendiet täcker in ungefär en femtedel av kostnaderna för det stora forskningsprojektet. Han är professor vid medicinska fakulteten på Helsingfors universitet och forskar på heltid. Sedan 1983 har Otonkoski forskat kring diabetes.

I Otonkoskis forskningsgrupp ingår femton forskare och fem av dem arbetar på heltid med diabetesprojektet på forsknings- och undervisningscentrum Biomedicum. Otonkoski är den enda läkaren i gruppen, resten är biologer. Han är specialist i pediatrik och barnendokrinologi. Dessutom har han en deltidsanställning på Barnkliniken i Helsingfors, där han behandlar patienter en gång i veckan.