Nya metoder för skador i centrala nervsystemet

Mikael Svenssons tjänst är fördelad lika mellan experimentell forskning och klinisk verksamhet inklusive undervisning. Både som neurokirurg och forskare arbetar han med att reparera skador i nervsystemet. I samband med operation av vuxna patienter med bland annat epilepsi tas små vävnadsbitar, biopsier, som sedan odlas i cellodlingslaboratoriet uppe på avdelningen.

- Då vi odlat upp stamceller har vi sett att dessa bildar nya nerv- respektive gliaceller. Dessutom växer nya nervtrådar ut och bildar signalsubstanser. Det uppstår också en elektrisk aktivitet som gör att de nya cellerna kan kommunicera.

Förhoppningen är att det i framtiden ska kunna gå att använda patientens egna stamceller efter en ryggmärgsskada eller nervrotsskada, där nervtrådar slits loss från centrala nervsystemet. Skador som inte är helt ovanliga efter till exempel motorcykelolyckor. I samarbete med handkirurgen Tomas Carlstedt i London har Mikael Svensson reparerat flera fall med rotskador på människa genom att transplantera perifera nerver till ryggmärgen som sedan kopplas ihop med de nerver som går ut i armen. Det här är en av få platser i världen där man idag kan reparera bortslitna nervrötter från ryggmärgen på människa. Principiellt är det en skada i centrala nervsystemet, säger han.

- Om vi snabbt transplanterar tillbaka de losslitna nervtrådarna till ryggmärgen, där cellkropparna fortfarande ligger kvar, kan vi se en förbättring i rörlighet.

De patienter som hittills opererats på Karolinska universitetssjukhuset eller i London får tillbaka en viss böjsträckfunktion i armen, men målsättningen är att vi ska uppnå en förbättring på 50 till hundra procent. Samtidigt som nervtrådarna transplanteras tillbaka till ryggmärgen prövar man nu i en råttmodell att även lägga till stamceller från genmodifierade djur, som uttrycker proteinet GFP, green fluorescent protein.

- När vi sedan odlat stamceller från dessa "gröna djur", och transplanterat dem till "icke gröna djur", har det visat sig att de utvecklas till nya nervceller med nervtrådar respektive till stödjecellstyperna astrocyter och oligodendrocyter.

De transplanterade cellernas utveckling kan följas under flera månader och särskiljas från övrig vävnad genom att de behåller sin gröna färg. Mikael Svensson menar att det är rimligt att tänka sig att humana försök med transplanterade stamceller skulle kunna ske inom cirka en tioårsperiod.

- Då har vi kanske en metod att även stimulera befintliga stamceller. Vi har visat att det också finns stamceller i filum terminale, ett fibröst stråk i ryggmärgens avslutning, som skulle kunna användas för odling och cellterapi.

Stimulera nervåterväxt

Ett parallellt forskningsspår är en medicinsk metod för att förbättra nervåterväxt, så kallad regeneration, av ansiktsnerven på råtta. Då man gett djuren kalciumblockeringshämmaren nimodipine, som normalt används i samband med hjärnblödning, har den skadade ansiktsnerven växt tillbaka. Dessa erfarenheter har man nu fört över till människa.

- Man skulle också kunna tänka sig att använda metoden i samband med en nervskada i armen. Det vill säga att ge nimodipine oralt i kombination med att man transplanterar tillbaka nervtrådarna och lägger till stamceller.

Just nimodipine verkar nämligen ha en så kallad trofisk, det vill säga närande, funktion. Vid operation av struma är det inte helt ovanligt att nerven till stämbanden skadas så att patienterna får en bestående heshet. Men om de ordineras nimodipine har en av Mikael Svenssons tidigare doktorander, Per Mattsson, visat att de kan få rösten tillbaka. Mikaels Svenssons forskargrupp har tillverkat en specifik vävnadsvänlig kolv med längsgående kanaler, som man nu tagit patent på. Den är tänkt att opereras in i ryggmärgen i samband med en central nervskada med avslitna nervtrådar. Metoden är en vidareutveckling av en teknik som tagits fram av professor Lars Olssons grupp på Karolinska Institutet. Kanalerna i kolven sitter på samma ställen som nerverna löper och nervtrådarna kan på så sätt växa uppifrån och ned genom kolven. Försöken har hittills gjorts på råtta och forskargruppen har sett en viss återväxt i nervsystemet.

- Om metoden visar sig vara tillräckligt bra är det värt att gå vidare till människa. Vi kommer då även att kombinera tekniken med substansen FGF, fibroblastic growth factor, en trofisk faktor som ytterligare stimulerar nervåterväxten. Vi har annars tillräckligt mycket djurdata för att kunna göra de första försöken på människa inom kanske ett par år.

Ytterligare ett forskningsspår är aneurysm i hjärnan, det vill säga ett bråck på ett blodkärl. Hans laboratorium använder sig av en holländsk by-passteknik anpassad just för hjärnan. Ett blodkärl tas från exempelvis benet och sätts fast i en metallring som sys fast i ett av hjärnans kärl.

- En specifik laser används sedan för att genom denna ring öppna upp kärlförbindelsen, den sk by-passen, utan att blodflödet i hjärnan behöver stängas av, vilket förbättrar patientsäkerheten avsevärt. Laserutrustningen är mycket avancerad och används idag bara av ett fåtal neurokirurgiska kliniker i världen.

Text: Eva Cederquist, publicerad i "Från Cell till Samhälle" 2009

Om forskningsämnet

Mikael Svensson ingick i det forskarteam som 1999 var bland de första att visa att stamceller bildas i den vuxna hjärnans hippocampus hos människa. Idag arbetar hans grupp med stamcellsforskning inom flera områden.

Hos råtta har man sett att transplantation av stamceller gör att skadade celler i centrala nervsystemet överlever i högre utsträckning än de annars skulle gjort. Hans grupp har även utvecklat en kolv med kanaler för nervtrådar som är tänkt att användas vid reparation av skador i centrala nervsystemet.

Länkar

KirurgiNeurovetenskapProfessorStamceller