Värt att veta om stamceller. Fokus på stamceller från navelsträngen

Transkript

1 Värt att veta om stamceller Fokus på stamceller från navelsträngen

2 Värt att veta om stamceller Fokus på stamceller från navelsträngen Stamceller en viktig del av framtidens sjukdomsbehandling Vad är en stamcell?... 4 Kategorier av stamceller... 5 Vad används stamceller till idag?... 9 Hur fungerar stamceller? Nödvändigheten av vävnadskompatibilitet Milstolpar för forskning och behandling Fakta och siffror om stamceller från navelsträngen Hur får man tillgång till stamceller? Framtidsperspektiv Utmaningar Privat eller offentlig lagring? Hur är området reglerat? Ordlista...32 Noter och referenser Läs mer...37

3 Stamceller en viktig del av framtidens sjukdomsbehandling Många sjukdomar är förknippade med skadade eller defekta celler, vävnader och organ som stamceller har förmåga att bota. Därför är stamceller ett av de största utvecklingsområdena inom medicinen. Varje månad publiceras nya forsknings- och behandlingsresultat. Vi hör ofta talas om människor som räddas från allvarlig sjukdom med hjälp av stamcellsterapi och vi följer löpande resultaten av de många kliniska prövningar som utförs på universitetssjukhus runt om i världen. Världens första offentliga navelsträngsstamcellsbank, New York Blood Center, grundades 1992 i USA. Sverige grundade sin nationella navelsträngsstamcellsbank År 2011 valde man att utöka verksamheten så att Det forskas om flera olika källor till stamceller, däribland navelsträngsblod, alltså blodet som finns kvar i moderkakan och navelsträngen efter att navelsträngen har klippts av strax efter förlossningen. Om du väntar barn har du särskilt stor anledning att intressera dig för ämnet eftersom du under graviditeten måste ta ställning till om du vill spara stamceller från ditt barns navelsträng. uppsamling sker i både Göteborg och Stockholm. Danmark har fortfarande ingen nationell navelsträngsstamcellsbank, trots flera försök att grunda en sådan. I USA har man haft möjlighet att lagra stamceller från navelsträngsblod i privat regi sedan 1992, i Europa sedan 1997, i Danmark sedan 2002 och i Sverige sedan När det uppstår behov av en stamcellsbehandling måste man i många fall försöka hitta matchande stamceller i de internationella Enbart i USA har 1,36 miljoner föräldrar valt att spara sina barns navelsträngsstamceller i privata och offentliga stamcellsbanker. I 24 delstater i Förstoring av humana mesenkymala stamcellsbankerna, såvida man inte USA är man enligt lag skyldig att informera gravida kvinnor om möjligheten stamceller som uttrycker har tillgång till egna stamceller (eller matchande att frysa ner navelsträngsstamceller. 1 I Danmark och på de flesta platser i GFP (grönt stamceller från eventuella syskon), eller om det rör sig om en sjukdom som inte kan behandlas med egna stamcel- Sverige är det fortfarande upp till enskilda föräldrar att sätta sig in i frågan. fluorescerande protein). 2 ler. 3

4 Vad är en stamcell? Kategorier av stamceller Benceller Hjärtceller Muskelceller Mesenkymala stamceller Stamcell Mesenkymal stamcell Blodstamcell Nervceller Röda blodkroppar Immunsystemets celler Vita blodkroppar Isolering av stamceller Blodstamceller Stamceller samlas upp från navelsträngen omedelbart efter förlossningen utan risk för mor och barn. Celler är kroppens minsta levande beståndsdel och cellerna är specialiserade Stamceller finns i: utifrån den vävnad de befinner sig i. Det finns ungefär 200 olika celltyper i 1. Navelsträngsblod (navelsträngsstamceller) kroppen. I exempelvis vårt skelett finns celler som kan bilda ny benvävnad, 2. Färdigutvecklade organ hos barn och vuxna (vuxna eller adulta stamceller) medan det i hjärtat finns celler som kan reparera förträngda blodkärl, defekter i hjärtmuskeln eller få ett hjärta som har kommit ur rytm att återigen slå 3. Det tidiga embryot (embryonala stamceller). regelbundet. Dessutom har vi stamceller i kroppen som kan reparera sjukdomar i hjärnan Stamceller från navelsträngsblod och i nervvävnad samt stamceller för uppbyggnad av andra vävnader och organdelar. Blod från navelsträng och moderkaka innehåller lättillgängliga stamceller. Gemensamt för kroppens alla specialiserade celler är att de härstam- Dessa stamceller samlas upp efter förlossningen så snart navelsträngen har mar från en enda celltyp: stamcellen. klippts av. Stamceller är omogna celler som kan kopiera sig själva och som kan utvecklas Forskning visar att stamceller från navelsträngsblod kan utvecklas till flera till vilken som helst av kroppens celler. Stamcellerna är alltså kroppens olika typer av celler än vad vuxna stamceller kan. Detta tros bland annat ha ultimata producenter av byggstenar. De finns i det tidiga embryot (embryonala att göra med det faktum att stamceller från navelsträngsblod är yngre, mer stamceller, ESC), i moderkakan och navelsträngen, i vävnader och organ hos den omogna och odifferentierade än stamceller från benmärgen hos en vuxen nyfödda samt hos unga och vuxna individer (till exempel i benmärg, muskelvävnad person 2 stamcellerna åldras ju tillsammans med kroppen där de befinner sig och fettvävnad). och i den miljö som de utsätts för. Stamceller består oavsett källa i huvudsak av två typer: blodbildande Stamceller från navelsträngsblod accepteras lättare av kroppens immunsystem stamceller (även kallade hematopoetiska stamceller, HSC) och mesenkymala än stamceller från vuxna. 3 Detta har betydelse om en patient ska behand- stamceller (MSC). las med stamceller från en främmande donator (det vill säga i samband med När stamceller mognar utvecklas de till de specialiserade celler som kroppen allogena behandlingar). Navelsträngsstamceller är noll år gamla och fortsätter består av, till exempel blodkroppar, nervceller, leverceller och muskelceller. att vara det om de samlas upp direkt efter förlossningen och sedan fryses ned 4 för långtidsförvaring. 4 5

5 Pluripotenta stamceller Benmärg Uppsamling av stamceller från benmärg kräver ett kirurgiskt ingrepp. Stamceller 8 dagar efter befruktning Den inre cellmassan isoleras i laboratoriet Embryonala stamceller Stamceller tas från befruktade ägg och odlas i små skålar i laboratoriet. Vuxna stamceller Vuxna stamceller har kommit längre i sin utveckling än embryonala stamceller och har en snävare utvecklingspotential. Vuxna stamceller finns i praktiskt taget alla typer av vävnad, exempelvis i muskler, fett, hjärna, tänder och hjärta. Dessutom finns det vuxna stamceller i benmärgen. Benmärgsstamceller samlas upp med hjälp av ett kirurgiskt ingrepp i benmärgen. Även barn används som donatorer, vilket kan vara etiskt problematiskt eftersom även ett litet ingrepp alltid är förknippat med risk för komplikationer för donatorn. Donatorn bör därför alltid kunna överblicka, vara införstådd med och ge personligt samtycke till donationen. Embryonala stamceller Stamceller från befruktade ägg kan i princip utvecklas till kroppens samtliga celltyper. Den cellmassa som bildas när det befruktade ägget börjar dela sig kallas ett embryo. Embryot är upphovet till alla kroppens celler samt till moderkakan och fosterhinnan som skyddar och ger näring åt barnet i livmodern. Embryonala stamceller tas från det befruktade ägget åtta dagar efter befruktningen, men eftersom avlägsnandet av embryonala stamceller innebär att embryot förstörs är forskning om liksom praktisk användning av embryonala stamceller ett etiskt problemområde. Blodbildande och mesenkymala stamceller Stamceller kan delas in i blodbildande och mesenkymala stamceller. De blodbildande stamcellerna kan ge upphov till alla typer av blodkroppar och används bland annat vid behandling av blodrelaterade sjukdomar som leukemi (blodcancer). Mesenkymala stamceller kan användas för regenerativa behandlingar eftersom de kan utvecklas till en rad olika specialiserade celltyper, till exempel hjärtceller, benceller, nervceller och blodkärlsceller. Man räknar med att just mesenkymala stamceller (oavsett källa) bara inom några år kommer att användas för behandling av en rad vanliga folksjukdomar som artrit, benskörhet, hjärt- och hjärnsjukdomar

6 Vad används stamceller till idag? Fakta om de olika typerna av stamceller Embryonala stamceller Stamceller från navelsträngsblod Vuxna stamceller Var finns de? Tas från befruktade ägg (överskott från konstgjord befruktning). Tas från navelsträngen. Finns i olika typer av vävnader och organ hos barn och vuxna. Till vänster visas ett normalt blodkärl, till höger ett artificiellt För vilka sjukdomar används gjorts några behand- från navelsträngsblod använts i benmärgs- framställts av Sedan 2011 har det inte Donatorstamceller Vuxna stamceller har blodkärl som För behandling av vissa sjukdomar används egna stamceller (autologa stamceller), till andra används stamceller från en donator (allogena stamceller). Egna stamceller. eller testas de? lingar med embryonala används idag som transplantationer stamceller eftersom standardbehandling sedan Dessutom (autologa) stamceller kan användas för sjukdomar som inte är ärftliga. det visade sig att av leukemi (blodcancer). testas vuxna stamcel- Blodbildande stamceller från benmärg har i decennier varit standardbehand- embryonala stamceller Dessutom ler i kliniska prövling av till exempel leukemi, medan blodbildande stamceller och mesenkymala kan orsaka cancer testas de i kliniska ningar för en rad olika efter transplantation prövningar för en rad sjukdomar, däribland stamceller från navelsträng, perifert blod 6 och benmärg idag används för till möss. olika sjukdomar, hjärtproblem, artrit behandling av omkring 80 olika sjukdomar. 7 däribland diabetes, och vissa immunförsvarssjukdomar. Majoriteten av alla navelsträngsstamceller används idag för behandling av cerebral pares och leukemi och här används oftast navelsträngsstamceller från syskon eller från hjärtproblem. en främmande donator. 8 Om ett organ eller en del av ett organ skadas på grund av sjukdom, slitage Vilka är de viktigaste Embryonala stamceller Stamceller från en lät- Vuxna stamceller har eller olyckshändelse kan stamcellerna rekryteras till de skadade områdena och egenska- tas från embryon och tillgänglig källa som gått igenom en livstid återställa den normala funktionen. Det är denna egenskap som man utnyttjar i perna? är därför förknippade har samma terapeutiska potential som påverkan vilket kan ha av fysisk och kemisk med etiska problemställningar. den så kallade regenerativa medicinen och det är inte minst inom detta områ- vuxna stamceller och ändrat deras terapeutide som forskarna räknar med att stamceller har en stor behandlingspotential. som accepteras bättre ska potential. Exempelvis försöker ett stort antal pågående studier att klargöra om av kroppens immunförsvar mesenkymala stamceller kan användas för att behandla till exempel hjärt-kärl- än stamceller sjukdom. Hittills har resultaten varit lovande och det antas att stamceller från från benmärgen. navelsträngsblod för dessa behandlingar är minst lika effektiva som de vuxna stamcellerna. Under senare år har man nått flera milstolpar inom regenerativ medicin. Till exempel fick en 36-årig dansk sklerospatient år 2010 en stamcellsbehandling i Costa Rica med egna och donerade stamceller. Ny forskning tyder dessutom på att stamceller kan mildra ogynnsamma 8 immunreaktioner i kroppen. Med tiden har man fått god erfarenhet av att 9

7 använda stamcellsterapi för patienter med så kallade autoimmuna sjukdomar Enligt den schweiziska forskargruppen visar behandlingsresultaten allt (det vill säga sjukdomar där patienten reagerar mot sina egna vävnader i till större för bättringar av patienter med autoimmuna sjukdomar i takt med exempel leder, tarmar och njurar). År 2011 rapporterade en forskargrupp från transplantations kirurgernas växande erfarenhet när det gäller att anpassa universitetssjukhuset i Basel i Schweiz att vid den tidpunkten hade över behandlingsstrategin. 9 patienter världen över med svåra autoimmuna sjukdomar transplanterats med blodbildande stamceller. Varav majoriteten med egna, dvs. autologa stamceller. Se exempel på milstolpar i forskning och behandling med stamceller på sida 16. Sjukdomarna innefattade bland annat 345 patienter med multipel skleros, 175 patienter med systemisk skleros, 85 patienter med allvarlig autoimmun sjukdom, systemisk lupus erythematosus (som angriper både hud och organ), 65 barn och ungdomar med ledgångsreumatism (juvenil idiopatisk Den första lyckade transplantationen av stamceller från navelsträngsblod Fler och fler behandlingar med stamceller från navelsträngsblod artrit) och 89 vuxna patienter med ledgångsreumatism (reumatoid artrit). ägde rum i Frankrike 1988, när en pojke blev botad från en allvarlig blodsjukdom (Fanconis anemi) med hjälp av sin systers stamceller. 10 Stamceller från navelsträngsblod testas för behandling av en rad sjukdomar förutom blodsjukdomar. Enbart i USA fanns 987 registrerade kliniska prövningar med navelsträngsstamceller i början av Man har till exempel använt egna navelsträngsstamceller för (autolog) behandling av barn med typ 1-diabetes med lovande resultat. 12 Dessutom har man använt egna navelsträngsstamceller för behandling av barn med neurologiska sjukdomar, varav minst 124 barn med cerebral pares (CP). 13 University of Texas Health Science Center i Houston, Texas, har också börjat med autolog navelsträngsstamcellsbehandling av barn som drabbats av allvarliga hjärnskador under förlossningen eller i tidig ålder. 14 Ny forskning pekar också på att stamceller från navelsträngsblod kan användas vid behandling av andra hjärnskador. 15 I mitten av 2013 hade mer än sjuka barn och vuxna genomgått transplantation med navelsträngsstamceller. 16 Enligt forskare ser vi dock fortfarande bara toppen av isberget. Den framtida potentialen ligger framför allt inom det regenerativa behandlingsområdet, till exempel behandling av hjärt-kärlsjukdom, multipel skleros, cerebral pares och artros. Just dessa sjukdomsområden undersöks för närvarande i kliniska studier där stamceller från 10 flera källor testas på olika grupper av patienter. 11

8 Antal knoglemarvstransplantationer fordelt på celletype Hur fungerar stamceller? Antal transplantationer fördelat efter stamcellskälla under perioden Knoglemarv Perifere blodstamceller Navlesnorsblod Antalet behandlingar med stamceller från navelsträngsblod växer exponentiellt 17 och redan under första halvåret 2010 översteg antalet behandlingar med navelsträngsstamceller för första gången antalet behandlingar med benmärgsstamceller i USA. 18 Forskarna är dock överens om att man i framtiden kommer att använda olika källor för stamceller beroende på vilken sjukdom som ska behandlas. Benmärgstransplantation Benmärgstransplantation är den äldsta formen av stamcellsbehandling. Den första benmärgstransplantationen utfördes mellan enäggstvillingar i New York i slutet av 1950-talet. På 1960-talet utvecklade forskarna metoder för bestämning av vävnadstyper. Denna vävnadstypning, som oftast kallas HLA (Human Leukocyte Antigen), fastställer om det föreligger ärftlig identitet, nästan ärftlig identitet eller ickeärftlig identitet mellan olika personers vita blodkroppar. Möjligheten att utföra vävnadstypning innebar att celler från obesläktade benmärgsdonatorer nu kunde användas för behandling av exempelvis allvarliga blodsjukdomar. Vid en benmärgstransplantation donerar en frisk person (donatorn) sin benmärg till en person som har en allvarlig blodsjukdom. Den exakta mekanismen bakom stamcellernas läkande effekt är ännu inte känd, men vi vet från experiment att stamceller bland annat har förmåga att reparera skadad vävnad, ersätta döda celler, regenerera muskler och förbättra funktionen hos till och med hela organ. Det unika med stamceller är att de kan hitta fram till de områden där de behövs och där de är förutbestämda att arbeta. Detta kallas homing. Till exempel är de blodbildande stamcellernas öde helt beroende av att homingprocessen fungerar som den ska, så att stamcellerna kan finna sig till rätta i eller återuppbygga benmärgen. När stamcellerna har anlänt till sin destination i kroppen, omvandlas de genom kodning till de typer av blodkroppar som de behöver utvecklas till. Mesenkymala stamceller vandrar också fram till de områden i kroppen där de enligt sin förprogrammering kan anpassas och omvandlas till exempelvis broskceller, muskelceller, benceller och nervceller. Idag används stamceller från både benmärg och navelsträngsblod som standardbehandling av flera olika typer av leukemi och lymfom (typer av blodcan- 12 cer)

9 Nödvändigheten av vävnadskompatibilitet För att en stamcellstransplantation ska bli lyckad måste det finnas en viss vävnadskompatibilitet mellan stamcellerna från donatorn och hos transplantationspatienten. Om den inte finns kommer mottagaren att stöta bort (det vill säga bryta ner) de transplanterade cellerna (värd-kontra-transplantat-avstötning). Ännu allvarligare är det faktum att de transplanterade donatorcellerna kan attackera den mottagande kroppen (detta kallas transplantat-kontra-värd-avstötning, GVHR). Det finns dock tillfällen när man medvetet framkallar en svag GVHR för att döda leukemiceller hos patienten. Avstötning är en av de farligaste biverkningarna vid icke-kompatibla vävnadstyper och även mindre eller nästan försumbara variationer mellan benmärgsdonator och patient kan orsaka avstötning. Om det är personens eget navelsträngsblod som används för en behandling finns det naturligtvis aldrig risk för avstötning. Vävnadskompatibilitet bestäms med hjälp av vävnadstypning av donator respektive patient (så kallad HLA-typning). Stamceller från navelsträngsblod kan användas vid % vävnadstypsöverensstämmelse motsvarande en HLA-matchning på 4/6 6/6. 20 För benmärg eftersträvas en matchning på 8 av 8 HLA-antigener vid transplantation. Stamceller från navelsträngen kan alltså användas trots lägre matchning eftersom de i allmänhet tolereras bättre än benmärgsstamceller. 21 Det är 25 % sannolikhet att syskon med samma biologiska föräldrar matchar varandra till 100 % och därmed kan använda varandras stamceller. Andra faktorer som påverkar effekten av en stamcellstransplantation Effekten av en transplantation beror, förutom vävnadskompatibiliteten, på cellantalet (TNC, kärnförsedda celler och CD34+-stamceller), CFU (kolonibildande enhet), stadium av sjukdomsförloppet och i mindre utsträckning av blodgruppen (AB0). De senaste behandlingsresultaten tyder på att de mest lyckade transplantationerna uppnås med minst 2,5 x 10 7 kärnförsedda celler och 1,5 x 10 5 CD34+-celler per kg kroppsvikt. 22 De parametrar som man normalt tittar på för att bedöma om behandlingen har varit framgångsrik, är inympning (som är ett mått på hur väl de transplanterade cellerna växer: ju fler celler, desto bättre inympning), återfall, överlevnad, DFS (sjukdomsfri överlevnad), GVHD (transplantat-kontra-värdsjukdom) och utveckling av virusinfektion, däribland infektion med CMV (cytomegalovirus). Det är utifrån dessa parametrar man bedömer att stamcellstransplantationer med navelsträngsblod ofta är mer framgångsrika än benmärgstransplantationer

10 Milstolpar för forskning och behandling Enbart i USA finns det nu 987 registrerade kliniska prövningar med navelsträngsstamceller. Hur många behandlas med stamceller från navelsträngen? Världens första offentliga navelsträngsstamcellsbank, New York Blood Center, grundades 1992 i USA. Möjlighet till lagring av stamceller från navelsträngsblod i privat regi har funnits i USA sedan 1992, i Europa sedan 1997, i Danmark sedan 2002 och i Sverige sedan Redan under 2013 hade mer än transplantationer av navelsträngsstamceller utförts på barn och vuxna. 24 Under första halvåret 2010 översteg antalet behandlingar med navelsträngsstamceller för första gången antalet behandlingar med benmärgsstamceller i USA. 25 Utvecklingen beror på att stamceller från navelsträngsblod kan utvecklas till flera olika typer av celler än vuxna stamceller, att stamceller från navelsträngsblod accepteras bättre av kroppens immunförsvar än stamceller från benmärg samt att det blir fler och fler navelsträngsprover tillgängliga globalt i offentliga och privata stamcellsbanker Den första blodcancerpatienten behandlas framgångsrikt med förökade stamceller från navelsträngsblod. StemCare etablerar sig på den svenska marknaden och gör det därmed möjligt för svenska föräldrar att bevara sitt barns navelsträngsblod i privat regi. Antalet transplantationer med navelsträngsblod är nu fler än Den offentliga navelsträngsstamcellsbanken i Sverige expanderar så att uppsamling av navelsträngsstamceller nu sker i både Göteborg och Stockholm Antalet transplantationer med navelsträngsblod överstiger antalet benmärgstransplantationer i USA Danmarks första privata navelsträngsstamcellsbank grundas USA:s dåvarande president, George W. Bush, förbjuder forskning om embryonala stamceller Världens första offentliga navelsträngsstamcellsbank grundas i USA (New York Blood Center) erne Stamceller från benmärg används för benmärgstransplantationer i syfte att behandla leukemi Nobelpriset i fysiologi och medicin går till professor Shinya Yamanaka för upptäckten av ips-tekniken Antalet transplantationer med navelsträngsblod överstiger Sverige inrättar den första offentliga navelsträngsstamcellsbanken. Omkring 2002 Stamceller för behandling av hjärtsjukdomar visar positiva resultat Embryonale stamceller opdages Den första behandlingen med stamceller från navelsträngsblod ägde rum i Frankrike. En pojke blev botad från en allvarlig blodsjukdom med hjälp av sin systers stamceller

11 Siffror och fakta Hur många stamcellsprover finns lagrade i offentliga och privata stamcellsbanker? Minst 158 privata och offentliga navelsträngsstamceller finns registrerade runt om i världen. Enbart i USA lagras omkring navelsträngsprover i privata och offentliga navelsträngsbanker enligt Parents Guide to Cord Blood Foundation och antalet stiger. 26 under livet kommer att behöva en stamcellstransplantation med navelsträngsstamceller kommer därför med all sannolikhet bedömas högre idag. Behov av transplantation med egna stamceller Behov av transplantation med egna eller en släktings stamceller Inom 20 år 1 av av Hur stor är sannolikheten att man ska behöva en stamcellsbehandling? Enligt forskarna kommer det framöver att finnas ett stort behov av stamceller för sjukdomsbehandling. Eftersom det handlar om ett område som utvecklas mycket snabbt är det dock svårt att beräkna den faktiska sannolikheten för att man senare i livet kommer att behöva en stamcellsbehandling, vilket illustreras tydligt av de båda exemplen nedan: Det ena exemplet presenteras av den amerikanske läkaren och forskaren Marcelo C. Pasquini, som redan 2005 gjorde en bedömning av sannolikheten för att en person kommer att behöva en stamcellsterapi i framtiden. 27 Beräkningen baserades på sannolikheten att drabbas av en sjukdom som redan vid den tidpunkten kunde behandlas med stamceller från navelsträngen. Sedan dess har det tillkommit flera behandlingar och sannolikheten för att man någon gång Inom 50 år 1 av av 450 Inom 70 år 1 av av 220 Under livstiden 1 av av 120 Det andra exemplet målar upp en helt annan bild. Enligt en artikel som publicerades 2014 i den vetenskapliga tidskriften Biomedicines kommer nästan en tredjedel av alla amerikanska medborgare (motsvarande 128 miljoner människor) att behöva få regenerativ stamcellsterapi under sin livstid. 28 Den sistnämnda artikeln behandlar inte stamcellskällor, men eftersom det forskas intensivt kring flera olika källor till stamceller, däribland navelsträngsstamceller, är det realistiskt att anta att behandling med navelsträngsstamceller kommer att ingå i beräkningen i en omfattning som inte är försumbar

12 Hur får man tillgång till stamceller? Uppsamling av stamceller från navelsträngen Att samla upp stamceller från navelsträngen är det enklaste sättet att få tillgång till stamceller. Uppsamlingen kräver samtycke från det nyfödda barnets mamma, men om man vill ha en garanti för att de uppsamlade stamcellerna även ska finnas tillgängliga för det nyfödda barnet för eventuell framtida användning eller för den nyföddas familj måste man före förlossningen ha ingått ett avtal med en privat stamcellsbank angående uppsamling och lagring. Den privata förfoganderätten har man inte om navelsträngsstamcellerna lagras i en offentlig navelsträngsstamcellsbank. Så snart barnet är fött och navelsträngen är avklippt samlas navelsträngsblod upp från moderkakan och navelsträngen. Eftersom uppsamlingen görs efter förlossningen innebär den ingen risk för vare sig mor eller barn. Efter uppsamlingen behandlas navelsträngsblodet i laboratorium och stamcellerna isoleras, analyseras och kontrolleras. Därefter fryses de ner till minus 196 grader. Det tar högst 48 timmar från förlossningen tills cellerna är nedfrysta. Detta säkerställer att stamcellernas egenskaper och kvalitet bibehålls. Vuxna stamceller Om det uppstår ett behov av stamceller från exempelvis ett syskon för behand- 20 ling av en sjuk bror eller syster och det inte finns några frysta navelsträngs- 21

13 Framtidsperspektiv stamceller från patienten i fråga, kan dessa skaffas fram genom ett kirurgiskt ingrepp i benmärgen. Även barn används som donatorer i samband med behandling av ett syskons leukemi, vilket kan vara etiskt problematiskt. Donatorn bör alltid kunna överblicka, vara införstådd med och ge personligt samtycke till donationen, eftersom även ett litet ingrepp alltid är förknippat med viss risk för komplikationer för donatorn. Bland forskare råder det generellt sett enighet om att stamceller från de olika källorna i framtiden kommer att kunna användas för behandling av sjukdomar som cerebral pares (CP), traumatiska hjärnskador, multipel skleros (MS), ALS, Parkinsons sjukdom, Alzheimers sjukdom, hjärt-kärlsjukdom, benskörhet, diabetes, m.m. Om man inte har några syskon, eller om ens stamceller inte är vävnadskompatibla med cellerna från ett syskon, kommer läkarna att försöka hitta en vävnadskompatibel stamcellsdonator i internationella, offentliga stamcellsbanker som lagrar stamceller från navelsträngsblod och benmärg. För 80 % av de personer som behöver det kommer detta letande att ge resultat inom ett år. Man måste alltså vara beredd på att det kan röra sig om en tidskrävande process och att det inte finns någon garanti för att en matchande donator hittas. För närvarande pågår ett stort antal kliniska prövningar med mesenkymala stamceller, där bland annat patienter med hjärtsjukdomar, diabetes, artros och nervsjukdomar behandlas. Resultaten från dessa studier kommer att få stor betydelse för den framtida användningen av mesenkymala stamceller, oavsett var de kommer ifrån. Resultaten från många av dessa prövningar ser för närvarande mycket lovande ut. Exempel: Klinisk prövning med injektion av autologa (det vill säga patientens egna) navelsträngsstamceller hos ungdomar med typ 1-diabetes, där de första resultaten publicerades Klinisk prövning med donerade (allogena) navelsträngsstamceller för behandling av barn med cerebral pares. 30 Klinisk prövning med navelsträngsstamceller för behandling av barn med neurologiska sjukdomar, varav minst 124 barn med cerebral pares

14 Klinisk prövning vid bland annat Rigshospitalet i Danmark med stamceller från fettvävnad för behandling av hjärtsjukdomar. Experimentella studier med positiva resultat vid användning av mesenkymala stamceller för regenerering av en skadad hjärtmuskel efter en hjärtinfarkt. 32 Forskare från till exempel University of Madison i Wisconsin har hittat tecken på att stamceller kan ersätta vitala nervceller i samband med hjärnskador och djurstudier har visat att behandling med egna stamceller kan reparera allvarligt skadad hjärnvävnad efter en stroke. På det hela taget finns det tecken på att hjärnsjukdomar kommer att kunna behandlas med stamceller, i synnerhet med patientens egna stamceller. 33 Dessutom kommer man även fortsättningsvis att använda stamceller för transplantation, till exempel vid behandling av blodsjukdomar som leukemi. Det är sjukdomar där tillförsel av stamceller kan vara livräddande. Om stamceller även kan påverka kroppens normala åldrande är inte känt, men det är ett av de spännande nya perspektiv som det forskas om

15 Molekyler Blodstamcell Utmaningar Även om forskningen har kommit långt och stamceller redan idag används för att behandla många sjukdomar, är det en bit kvar innan stamcellsbehandling blir rutinbehandling för ett bredare spektrum av allvarliga sjukdomar. På grund av den nödvändiga vävnadskompatibiliteten är detta inte minst förknippat med det faktum att det fortfarande finns alltför få navelsträngsstamcellsprover lagrade för att man från offentligt håll ska kunna erbjuda stamcellsbehandlingar i stor skala. Det finns många olika typer av vävnad. Vissa vävnadstyper är vanligare än andra och via de internationella stamcellsregistren som NMDP 34 och Netcord 35 kommer man ofta att kunna säkra den del av befolkningen för vilka man kan använda delvis matchande stamceller för behandling av exempelvis blodsjukdomar, däribland akut leukemi. Förökning av egna stamceller från navelsträngen Om du har egna navelsträngsstamceller lagrade, har du och i många fall även dina syskon garanterad tillgång till vävnadskompatibla stamceller om du drabbas av en sjukdom som kan behandlas med stamceller. Mängden stamceller som finns i ett enda navelsträngsprov kan dock vara begränsad och i detta fall kan det vara nödvändigt att föröka antalet stamceller. Detta kan göras på flera sätt. Möjligheten att använda två navelsträngsprover samt ökning av antalet navelsträngsstamceller är de metoder som det forskas mest om. Godkända metoder för förökning av mesenkymala navelsträngsstamceller används rutinmässigt redan idag och det är därför relativt enkelt att behandla en patient med egna mesenkymala stamceller i ett tillräckligt antal. 36 Förökning av blodbildande stamceller är svårare, men forskare världen över arbetar för närvarande med att hitta de lämpligaste metoderna för laboratorieförökning av blodbildande stamceller. Förökning av stamceller åstadkoms genom tillsats av molekyler som binder till specifika tillväxtreceptorer på cellytan

16 Privat eller offentlig lagring? De flesta länder har inrättat nationella stamcellsbanker som med föräldrarnas samtycke samlar upp och lagrar de nyföddas navelsträngsstamceller för allmänt bruk. Detta gäller till exempel Sverige, USA, Storbritannien och Tyskland. Danmark är ett av de få utvecklade länder som ännu inte har en nationell stamcellsbank. När det uppstår ett behov av stamceller för behandling kommer sjukhuset att försöka hitta dem i internationella, offentliga stamcellsbanker, såvida det inte finns direkt tillgång till egna stamceller. En sådan sökning kan vara tidskrävande och det finns ingen garanti för att man kommer att kunna hitta en lämplig matchning. Efter ett år kommer bara 4 av 5 av de patienter som behöver stamceller ha hittat en matchande donator i de internationella, offentliga stamcellsbankerna. 37 Om tiden är en kritisk faktor för den sjukdom som ska behandlas, kan det vara problematiskt att riskera att behöva vänta så lång tid. Vävnadskompatibilitet är delvis kopplat till etnicitet, så utmaningen att hitta ett matchande prov i offentliga register är större för barn till föräldrar med olika etnisk bakgrund. Dessutom kommer det naturligtvis alltid finnas några som faller utanför vävnadstypnormen, även om släkten alltid har bott i landet. Om man bor i ett land där det finns både offentliga och privata stamcellsbanker (som Sverige) kan den gravida kvinnan/paret som väntar barn välja mellan att lagra de egna stamcellerna i privat regi eller donera dem till ett offentligt, internationellt stamcellsregister. Den avgörande skillnaden vid donation av navelsträngsblod till en offentlig stamcellsbank är att man förlorar äganderätten och därmed makten över de donerade stamcellerna. Navelsträngsstamceller som lagras i ett offentligt register är tillgängliga för alla med samma eller tillräckligt acceptabel vävnadstyp. En donator kan därför inte räkna med att det kommer att finnas navelsträngsstamceller med rätt vävnadstyp till hands om donatorn skulle behöva dem senare. Om man har fryst ner egna navelsträngsstamceller har man garanti för vävnadskompatibilitet och kommer därför aldrig att ha problem med att hitta en lämplig donator, för den händelse att man blir sjuk och får akut behov av stamcellsbehandling med egna stamceller. Samtidigt kan syskon i 25 % av fallen använda varandras stamceller. Användning av syskons stamceller är ofta relevant vid behandling av till exempel ärftliga sjukdomar eller blodsjukdomar

17 Hur är området reglerat? I Europa omfattas privata och offentliga företag, institutioner och organisationer som hanterar mänskliga vävnader och celler (vävnadscentra) av ett gemensamt EU-direktiv från I Danmark gäller Lov om krav til kvalitet og sikkerhed ved håndtering af humane væv og celler (Vävnadslagen) med tillhörande kungörelser och vägledningar. I Sverige gäller Lag (2008:286) om kvalitets- och säkerhetsnormer vid hantering av mänskliga vävnader och celler (Cell- och vävnadslagen) med förordningar och föreskrifter. Enbart vävnadscentra som uppfyller de stränga kraven blir godkända för vävnadscenterverksamhet. I Danmark är det Sundhedsstyrelsen och i Sverige Socialstyrelsen som utfärdar tillståndet. Tillståndet för StemCares vävnadscenter är utfärdat av Sundhedsstyrelsen och svenska Socialstyrelsen har godkänt att Stem- Care samlar upp navelsträngsblod i Sverige

18 Ordlista Värt Ordliste att veta om stamceller Fokus på stamceller från navelsträngen Avstötning. Vid transplantation av celler och organ är det viktigt att donatorn har samma vävnadstyp som mottagaren. I annat fall kommer det att ske en avstötning, antingen genom att mottagarens immunsystem stöter bort de transplanterade stamcellerna, eller genom att de transplanterade stamcellerna själva orsakar en avstötning hos mottagaren (GVHD, transplantat-kontravärdsjukdom). Det senare uppstår i vissa fall vid transplantation av benmärg till patienter som behandlas för leukemi. Om egna stamceller används sker ingen avstötning. Allogen stamcellsbehandling. Detta innebär användning av stamceller från andra personer än den som behandlas. Autolog stamcellsbehandling. Detta innebär användning av egna stamceller. Blodbildande stamceller (hematopoetiska). Dessa utvecklas till blodkroppar. Används främst vid behandling av leukemier och genetiska sjukdomar som påverkar blodkropparna. Donator. Den som ger (motsatsen till recipient). Embryonala stamceller (ESC). Stamceller från embryon, det vill säga från befruktade ägg. Dessa stamceller är pluripotenta. FDA. Står för Food and Drug Administration och är USA:s livsmedels- och läkemedelsmyndighet. GVHR/GVHD (transplantat-kontravärdavstötning/-sjukdom). En vanlig och allvarlig komplikation som främst uppstår på grund av dålig HLA-överensstämmelse och som är orsak till en betydande dödlighet efter en transplantation. Hematopoetiska stamceller (HSC). Se Blodbildande stamceller. HLA. Står för Human Leukocyte Antigen och används i samband med utredning av om det föreligger ärftlig identitet, nästan ärftlig identitet eller icke-ärftlig identitet mellan olika personers vita blodkroppar. Immunstimulerande potential. När något har möjlighet att påverka immunsystemet i positiv riktning. Immunsuppression. Immunundertryckande behandling, hämning av immunsystemets reaktioner, till exempel behandling av autoimmuna och kroniska inflammatoriska sjukdomar eller i samband med transplantation för att förhindra avstötning av det transplanterade organet. Immunsuppression görs antingen genom strålning eller, vanligast, genom behandling med immunsuppressiva läkemedel. ips. Inducerade pluripotenta stamceller. Normala vuxna celler (somatiska), som i laboratoriet har genetiskt programmerats till att likna embryonala stamceller. Klinisk användning/prövning. När något är kliniskt betyder det att det används i behandlingssyfte. När forskningen har kommit så långt att en behandling kan testas på patienter, kallas det en klinisk prövning. Om behandlingen testas på djur kallas det pre-klinisk studie. Mesenkymala stamceller. Kan utvecklas till många olika typer av celler. De används främst för regenerativ medicin (se nedan). Man har även sett positiva resultat vid behandling av bland annat diabetes och vissa neurologiska sjukdomar. Multipotenta stamceller. Kan utvecklas till många slags celler. Vissa multipotenta stamceller ansvarar exempelvis för bildande av hud eller andra vävnadsdelar. Placenta. Moderkaka. Pluripotenta stamceller. Kan differentiera sig till alla celltyper i kroppen. Recipient. Den som mottar (motsatsen till donator). Regenerativ medicin. Uppbyggnad av skadade vävnader och därmed bot av den underliggande sjukdomen. Vuxna stamceller. Stamceller från den fullt utvecklade kroppen, till exempel benmärg eller fettvävnad. Kallas även adulta stamceller. Vävnadskompatibilitet. Se Avstötning

19 Noter och referenser Värt Ordliste att veta om stamceller Fokus på stamceller från navelsträngen 1. Källa: Cord Blood Europe, april Källa: Malgieri A: Bone marrow and umbilical cord blood human mesenchymal stem cells; state of the art. Int J Clin Exp Med Källa: Verneris MR, Miller JS, The Phenotypic and Functional Characteristics of Umbilical Cord Blood and Peripheral Blood Natural Killer Cells, Br J Haematol oktober; 147(2): Källa: Hal E. Broxmeyer, Edward F. Srour, Giao Hangoc, Scott Cooper, Stacie A. Anderson and David M. Brodine: Highefficiency recovery of functional hematopoietic progenitor and stem cells from human cord blood cryopreserved for 15 years. PNAS 21 januari 2003, vol. 100, nr 2, Källa: Kim SJ et al.: A multi-center, randomized, clinical study to compare the effect and safety of autologous cultured osterblast (Ossron) injection to treat fractures. BMC Musculoskelet Disord, 2009;10:20. Hare JM et al., A randomized, doubleblind, placebocontrolled, dose-escalation study of intravenous adult human mesenchymal stem cells (Prochymal) after acute myocardial infarction, J AM Coll Cardiol 2009;54: Cowan CA, Klimanskaya I, McMahon J, Atienza BS, Witmyer J, Zucker J, Wang S, Morton CC, McMahon A, Powers D, Melton DA, Derivation of Embryonic Stem- Cell Lines from Human Blastocysts. New Engl. J. Med. 2004, 350: Förutom stamceller från navelsträngsblod och benmärg, som är de två källor som oftast nämns, finns det ett tredje sätt att utvinna stamceller nämligen genom injektion av tillväxtfaktorer som mobiliserar stamceller från benmärgen ut i blodbanan, varefter blodet tappas och stamcellerna sorteras ut. Stamceller från perifert blod är den vanligaste källan till transplantationer i dag, men eftersom stamcellerna ursprungligen kommer från benmärgen, kommer vi i detta häfte bara skilja mellan stamceller från navelsträng och stamceller från benmärg. 7. Källa: Parentsguidecordblood.org 8. Källa: Presidential Session at ASH 2010 devoted to Cord Blood : Presenterat av professor Eliane Gluckman. 9. Daikeler T et al: Stem cell treatment of autoimmune disease [Article in German], Dtsch Med Wochenschr aug;136(33): Källa: Gluckman E. et al.: Hematopoietic reconstitution in a patient with Fanconi s anemia by means of umbilical-cord blood from an HLA-identical sibling N Engl J Med 1989;321: Wagner JE and E. Gluckman: Umbilical Cord Blood Transplantation: The first 20 Years, Semin Hematol 47: Källa: results?term=cord+blood&search=- Search 12. Källa: Diabetes Care 32(11): samt Klinik fur Kinder und Jugend Medizin, Technical University, München. 13. Källa: A Randomized Umbilical Cord Blood Reinfusion in Children with Cerebral Palsy, juni 2010, Duke University Medical Center; ansvarig forskare Joanne Kurtzberg. 14. Källa: Cox CS Jr. et al.: Autologous Bone Marrow Mononuclear Cell Therapy for Severe Traumatic Brain Injury in Children. Neurosurgery, 2010 [Epub ahead of print] 15. Källa: Arien-Zakay et al.: Human Umbilical Cord Blood Stem Cells: Rational for Use as a Neuroprotectant in Ischemic Brain Disease, Int. J. Mol. Sci Källa: Ballen, Gluckman, Broxmeyer. Umbilical cord blood transplantation: The first 25 years and beyond. Blood 2013; 122: Källa: Gluckman et al., 2010, Hematology. 18. Källa: Broxmeyer HE. Cord blood hematopoetic stem cell transplantation, StemBOOK Cambridge, 2010 samt Broxmeyer HE: Cord blood hematopoetic stem cell transplantation. StemBOOK 19. Källa: Broxmeyer HE. Cord blood hematopoetic stem cell transplantation. StemBOOK Cambridge, Källa: Rewied in Wagner JE and E. Gluckman, Umbilical Cord Blood Transplantation: The first 20 Years, Semin Hematol 47: Källa: Verneris MR, Miller JS, The Phenotypic and Functional Characteristics of Umbilical Cord Blood and Peripheral Blood Natural Killer Cells, Br J Haematol oktober; 147(2): Källa: World Cord Blood Congress i Marseilles, Frankrike, 4 7 november Källa: Broxmeyer HE. Cord blood hematopoetic stem cell transplantation. StemBOOK Cambridge, Källa: Ballen, Gluckman, Broxmeyer. Umbilical cord blood transplantation: The first 25 years and beyond. Blood 2013; 122: Källa: C. Navarrete I forbindelse med World Cord Blood Congress, i Marseilles, Frankrike, 4-7 november Källa: org/press 27. Källa: Marcelo C Pasquini (Center for International Blood and Marrow Research, USA) et al.: The Likelihood of Hematopoietic Cell Transplantation (HCT) in the United States: Implications 34 Cambridge,

20 Läs mer Värt Ordliste att veta om stamceller Fokus på stamceller från navelsträngen for Umbilical Cord Blood (UCB) Storage. Presenterades vid 47th Annual Meeting of the American Society of Hematology i Atlanta Källa: David T. Harris, Stem Cell Banking for Regenerative and Personalized Medicine, Biomedicines 2014, 2, ; doi: /biomedicines Källa: Diabetes Care 32(11): Källa: Kyunghoon Min et al.: Umbilical Cord Blood Therapy Potentiated with Erythropoietin for Children with Cerebral Palsy: A Double-blind, Randomized, Placebo-Controlled Trial. STEM CELLS 2013;31: Källa: A Randomized Umbilical Cord Blood Reinfusion in Children with Cerebral Palsy, juni 2010 vid Duke University Medical Center; ansvarig forskare Joanne Kurtzberg. 32. Källa: Eur. Heart J (11): Källa: Cell Transplant (9): ; J Neurosci Res (16): National Marrow Donor Program (NMDP) är en ideell organisation som strävar efter att alla patienter som behöver det ska ha möjlighet till en transplantation av blod från benmärg eller navelsträng. Källa: strängsblodbanker. Källa: affiniscape.com/index.cfm. 36. Källa: Cytotherapy (6): Källa: Querol S, Mufti GJ Marsh SG, Pagliuca A, Little AM, Shaw BE, Jeffery R, Garcia J, Goldman JM, Madrigal JA, Cord blood stem cells for hematopoietic stem cell transplantation in the UK: how big should the bank be? Haematologica, 2009, 94: samt Nature Medicin, januari 2010, professor Irwin Bernstein Värt att veta om stamceller 2. udgave, 1. oplag April Grafisk design: Illustrationer: mollers.dk Hans Møller / Magnus Gaarde Fotos: Stemcare och Dreamstime (2 og 23) 35. International NetCord Foundation är 36 A ett ideellt samarbete mellan navel-

21 Värt att veta om stamceller Fokus på stamceller från navelsträngen Författat av: PROFESSOR, MED. DR PETER EBBESEN, som under flera år har varit knuten till laboratoriet för stamcellsforskning vid universitetet i Aalborg, Forsknings- og Innovationsstyrelsen samt universitetet i Oslo. Professor Peter Ebbesen har arbetat i många år med cancer, har även varit en visionär pionjär inom stamcellsforskningen och har lett flera internationella projekt inom området. Han har dessutom varit en aktiv förespråkare för inrättandet av en offentlig navelsträngsstamcellsbank i Danmark. GRUPPLEDARE, M.SC. MED. CHRISTIAN CLAUSEN från forskningsinstitutet Bioneer A/S. Bioneer A/S är ett helägt dotterbolag till DTU, Danmarks tekniska universitet. Bioneers syfte är att bedriva tekniska tjänster på ideell basis inom områdena biomedicin, bioteknik och biomedicinsk teknik. Som ett icke-vinstdrivande företag är Bioneer oberoende av särintressen. KVALITETSCHEF CAND.SCIENT, PH.D, KÅRE KEMP från StemCare A/S. Stem- Care skyddar barns stamceller och är specialiserat på uppsamling, laboratoriebearbetning och bevaring av stamceller från nyföddas navelsträngsblod för användning vid en eventuell senare sjukdom. StemCare grundades i Danmark 2002 och i Sverige 2013 samt är medlem i den europeiska sammanslutningen av stamcellsbanker, Cord Blood Europe. id: SE