Gemensam forskning leder till ny Parkinsonbehandling

Published 2016-10-28 10:32. Updated 2016-10-28 14:00This page in English

I två artiklar som publiceras i Cell Stem Cell presenterar forskare från Karolinska Institutet och Lunds Universitet resultat som medfört att protokollet för dopamincelltillverkning kan modifieras. Det nya är nu moget för kliniskt bruk i människa.

En av forskningens utmaningar för framtiden är att kunna använda cellterapi för att behandla Parkinsons sjukdom. I Parkinsons sjukdom orsakas allvarliga symptom av degeneration av de nervceller som använder dopamin som signalmolekyl. Nyckeln till framgång för framtida cellterapi är att effektivt kunna tillverka de celler som degenererar från stamceller. Avsikten är att kunna transplantera dopamincellerna till Parkinsonsjuka patienter.

I två artiklar som publiceras i Cell Stem Cell presenterar nu forskare från Karolinska Institutet och Lunds Universitet resultaten av ett samarbete mellan två forskargrupper under ledning av Thomas Perlmann vid KI/Ludwig Cancer Research och Malin Parmar vid Lunds universitet .

Resultat med stor relevans för cellterapiforskningen

Det första arbetet presenterar resultatet från RNA-sekvensering av enskilda celler, så kallad ”single-cell RNAseq”, för att i detalj studera den tidiga utvecklingen av dopaminceller. Genom att använda musembryon från en transgen musstam med en fluorescerande markör har man renat fram och sekvenserat de mest relevanta cellerna från musembryon. Det har i sin tur gjort att det totala genuttrycket under utvecklingen av dopaminceller och närbesläktade celltyper har kunnat rekonstrueras med väldigt hög upplösning.

– Helt oväntat visar resultaten att dopamincellerna under sin tidiga utveckling är mycket närbesläktade med en celltyp som bildas nära det område där dopamincellerna normalt bildas. Den närbesläktade celltypen utvecklas till s.k. STN-celler, en nervcelltyp som använder glutaminsyra som signalmolekyl och som inte degenererar i Parkinsons sjukdom. Resultaten har väldigt stor relevans för cellterapiforskningen eftersom alla viktiga markörer som tidigare använts som guide för dopamincell-tillverkning nu visat sig vara gemensamma för de bägge nervcelltyperna, säger Thomas Perlmann i en kommentar.

Ny kunskap modifierade protokollet för dopamincelltillverkning

I det andra arbetet har författarna använt RNA sekvensering för att analysera global genexpression i över 30 ”batcher” av mänskliga celler preparerade från stamceller som senare transplanterats till en råttmodell för Parkinsons sjukdom.

Analysen visade att de markörer som normalt används inte alls är prediktiva för ett bra kliniskt utfall. Eftersom resultaten från det första arbetet visat att markörerna i själva verket inte är unika för dopaminceller, utan även uttrycks i STN-celler, förklarades orsaken till att de använda markörerna inte ger en god predikterbarhet. Mycket riktigt visade sig transplantaten ofta innehålla många STN-celler, utöver de dopamin-celler som ger klinisk effekt. Med denna kunskap i bagaget kunde protokollet för dopamincelltillverkning modifieras. Det nya protokollet visade sig vara överlägset det gamla och är nu moget för kliniskt bruk i människa.

– De här bägge publikationerna är utmärkta exempel på hur viktiga framsteg kan nås då grupper inom både basal respektive klinisk/translationell forskning bedriver ett nära samarbete. För svensk forskning är det också glädjande med produktiv interaktion över universitetsgränserna, som i detta fall resulterat i mycket viktiga framsteg för translationell stamcellsforskning, avslutar Thomas Perlmann.

Publikationer

Single-Cell Analysis Reveals a Close Relationship between Differentiating Dopamine and Subthalamic Nucleus Neuronal Lineages

Nigel Kee, Nikolaos Volakakis, Agnete Kirkeby, Lina Dahl, Helena Storvall, Sara Nolbrant, Laura Lahti, Åsa K. Björklund, Linda Gillberg, Eliza Joodmardi, Rickard Sandberg, Malin Parmar, Thomas Perlmann5
Cell Stem Cell. Publicerad online 27 oktober 2016. http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2016.10.003

Predictive Markers Guide Differentiation to Improve Graft Outcome in Clinical Translation of hESC-Based Therapy for Parkinson’s Disease

Agnete Kirkeby, Sara Nolbrant, Katarina Tiklova, Andreas Heuer, Nigel Kee, Tiago Cardoso, Daniella Rylander Ottosson, Mariah J. Lelos, Pedro Rifes, Stephen B. Dunnett, Shane Grealish, Thomas Perlmann, Malin Parmar
Cell Stem Cell. Publicerad online 27 oktober 2016.  DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2016.09.004


 

Parkinsons sjukdom