Forskere skal knække koden, så stamceller kan behandle skader efter blodprop i hjertet 

Myokardieinfarkt er en dødsdom for mange af hjertets celler, der ikke kan overleve at være uden ilt i længere tid ad gangen.

For patienten kan myokardieinfarkt også være en dødsdom, for selvom patienten indledningsvist overlever, skal mange leve resten af livet med nedsat pumpefunktion, fordi de har mistet hjertemuskelceller. Det øger betragteligt deres risiko for at dø.

I mange år har forskere verden over drømt om at kunne genskabe hjertemuskelceller med inducerede pluripotente stamceller, som efter modning til hjertemuskelceller i laboratoriet sprøjtes direkte ind i hjertet.

Det er dog endnu ikke lykkedes læger og forskere at komme i mål med behandlingen.

Ufuldstændige celler

Et af problemerne er, at de inducerede pluripotente stamceller er ufuldstændige i deres udvikling og ligner hjertemuskelceller fra fostre, og ikke fra voksne mennesker. De har derfor ikke de egenskaber, der skal til for at få hjertet til at pumpe ordentligt.

Hvert år dør 12.000 danskere af hjerte-kar-sygdom, og 170.000 mennesker lever med handicap efter et stroke. I hele 2022 sætter Dagens Medicin og Netdoktor fokus på, hvordan vi kan forebygge de blodpropper, som er den væsentligste årsag.

Vores indsats involverer alt fra nyhedsjournalistik til debat, e-learning for sundhedsprofessionelle, oplysningskampagne for borgere og konferencer.

Læs alle artikler her

Det problem forsøger danske forskere nu at løse i et nyt forskningsprojekt, fortæller den ledende forsker bag, professor Ditte Caroline Andersen fra Klinisk Biokemi og Farmakologi ved Odense Universitetshospital og Klinisk Institut på Syddansk Universitet.

»Man er kommet langt med forskningen, men man er endnu ikke kommet langt nok, hvis behandling med inducerede pluripotente stamceller skal være en mulighed for patienter med skader i hjertemuskulaturen efter et myokardieinfarkt. Vores forskning har som formål at bringe muligheden tættere på,« siger Ditte Caroline Andersen.

Stamceller endnu ikke modne nok

Inducerede pluripotente stamceller er celler, der ved hjælp af de såkaldte Yamanaka-faktorer er tilbage-differentieret til at blive til stamceller.

Disse inducerede stamceller, som oprindeligt kan stamme fra eksempelvis hudceller, kan forskerne efterfølgende få til at differentiere sig til en lang række celletyper, herunder hjertemuskelceller.

Problemet er dog, at man forskningsmæssigt indtil videre kun har været i stand til at udvikle stamcellerne til den type af hjertemuskelceller, som findes i hjertet lige efter fødslen.

Der sker dog en helt masse ting med hjertets udvikling i perioden lige efter fødslen, og de meget umodne hjerteceller har ikke det, der skal til for at kunne pumpe ordentligt. De skal først udvikle sig endnu mere, og det er den hurdle, som forskerne i det nye forskningsprojekt prøver at overkomme.

»Der sker rigtig meget med cellerne, der går fra at være små og umodne til at være store celler, som kan trække sig sammen og bidrage til hjertets pumpefunktion. Det er denne udvikling og yderligere differentiering af cellerne, som vi skal lære at inducere,« forklarer Ditte Caroline Andersen.

Ilttensionen spiller nøglerolle

Ditte Caroline Andersen og hendes kolleger har fokus på specielt to områder, der har potentiale til at rykke yderligere ved cellernes udvikling.

Det medicinske potentiale er så stort, fordi så mange mennesker lider af nedsat pumpefunktion i hjertet efter en blodprop

Ditte Caroline Andersen, professor, OUH og SDU

For det første har forskerne fokus på de iltforhold, som cellerne bliver udviklet under.

I laboratoriet er celler ofte udsat for den ilt, som findes i atmosfæren, men celler i hjertet er ikke udsat for den samme mængde ilt, og det kan være med til at påvirke deres udvikling.

En af de ting, som forskerne derfor arbejder med, er at dyrke hjertemuskelceller under fysiologisk mere realistiske iltmætninger.

»Man ved, at ilt har stor betydning for cellers differentiering, og derfor vil vi i vores nye laboratorium, hvor vi fuldstændigt kan styre den mængde ilt, som cellerne bliver udsat for, undersøge, hvad ilt har af betydning for hjertemuskelcellernes modning,« siger Ditte Caroline Andersen.

Lokker celler til at modnes

Det andet område, som forskerne vil undersøge nærmere, er udtryk af gener under udviklingen fra umodne hjertemuskelceller til modne hjertemuskelceller.

Forskerne vil bl.a. finde ud af, hvilke transkriptionsfaktorer der er i spil under cellernes udvikling, og hvilke transkriptionsfaktorer der definerer en moden hjertemuskelcelle.

Lykkes det, kan forskerne også med viruspartikler indsætte de identificerede transkriptionsfaktorer i de umodne celler for at få dem til at udvikle sig det sidste skridt i retning af at blive til modne hjertemuskelceller.

Ditte Caroline Andersen er overbevist om, at forskningsarbejdet vil være med til at udpege måder, hvorpå man kan modne inducerede pluripotente stamceller til at blive mere modne hjertemuskelceller.

Men hun ved endnu ikke, hvor langt forskerne kan få stamcellerne i retning mod at være fuldt modne hjertemuskelceller.

»Jeg er sikker på, at vi kan få dem flyttet, men det er svært at sige, om vi kan få dem flyttet hele vejen. Måske kan vi få dem flyttet fra dag ét efter fødslen til dag fem efter fødslen, og det vil også være et stort skridt. Så kan vi også se, hvad vi yderligere mangler for at få stamcellerne udviklet hele vejen. Der kan være mange trin i udviklingsprocessen, som vi endnu ikke kender noget til. Det kan dog også være, at der kun er ganske få trin, og at vi med de her manipuleringer får dem udviklet hele vejen. Det vil forskningen vise,« siger hun.

Kan hjælpe millioner

Kommer forskerne i mål, er potentialet ifølge Ditte Caroline Andersen enormt.

Millioner af mennesker verden over bliver hvert år ramt af et myokardieinfarkt, og dødeligheden efter blodprop i kranspulsåren er på ca. 20 pct. efter ét år og ca. 40 pct. efter fem år.

Omkostningerne til sundhedsvæsner rundt om i verden er svimlende.

Samtidig findes der i dag kun symptombehandlinger, men ingen behandlinger til den underliggende årsag, når hjertet først er beskadiget.

»Det medicinske potentiale er så stort, fordi så mange mennesker lider af nedsat pumpefunktion i hjertet efter en blodprop. Kan man øge hjertets pumpefunktion med bare ti pct. i ejektionsfaktor, kan man få patienterne til at kunne meget mere, samtidig med at deres risiko for at dø falder, og det samme gør omkostningerne for sundhedsvæsnet,« siger Ditte Caroline Andersen.