Odla hjärna. Dr Anna Falk, Docent Institutionen för Neurovetenskap Karolinska Institutet. För att kunna odla hjärnvävnad behöver vi ett startmaterial

Transkript

1

2 Odla hjärna Dr Anna Falk, Docent Institutionen för Neurovetenskap Karolinska Institutet För att kunna odla hjärnvävnad behöver vi ett startmaterial

3 Hur ska vi studera mänskliga hjärnceller? Hjärnceller som inte delar sig Cellerna räcker till 1 experiment Ej förnybar källa

4 Stamceller = förnybar källa av celler En stamcell är en cell som kan dela sig och bli: nya stamceller flera olika typer av specialiserade celler

5 Den ultimata stamcellen + Befruktad äggcell stamcell Blastocyst Embryonala Stamceller

6 Vi kan använda stamceller och specialisera dem till vilken cell som helst i kroppen Embryonala Stamceller Vilken cell som helst! Pluripotens Fråga Hur gör vi om vi vill välja från vilken person våra pluripotenta stamceller kommer ifrån? Lösningen Omprogrammering 2012

7 Celler specialiseras och åldras under utvecklingen stamcell Befruktad äggcell Waddington 1956 Specialiserade celler Waddington 1953 Färdigt barn med massor av specialiserade celler Dogman var att: Stamcellerna specialiserar sig mer och mer och rullar ner i en dalgång och är sedan fast där och kan inte bli någon annan celltyp.

8 Celler specialiseras och åldras under utvecklingen Stamcells specialisering stamcell Föryngring? Specialiserade celler Men är utvecklingen enkelriktad?

9 Nej, det är den inte stamcell Stamcells specialisering Föryngring Omprogrammering

10 Helt ny bild av cellens utveckling och åldrande stamcell

11 Omprogrammering Ger möjlighet att bestämma från vem vi vill ha stamceller eftersom vi kan göra inducerade pluripotenta stamceller ips celler Hudbiopsi Omprogrammering Specialisering Hudceller Stamceller ips celler Embryonala stamceller Nervceller i Odla cellodlingsskålen hjärna Befruktad äggcell Blastocyst Hur kan vi använda denna källa av stamceller? Organoider Små flytande mänskliga hjärnliknande 3D strukturer

12 Studier av patienters nervceller Omprogrammering Frisk Nervceller Patient

13 Studier av hjärnceller från patienter med Lissencefali Hud från Frisk Hud från Patient Omprogrammering Omprogrammering Stamceller Specialisering Specialisering Stamceller Nervceller i cellodlingsskål

14 Vad hittar vi? Diagnos jämfört med ingen diagnos Diagnos Autism Down syndrom Lissencefali Alzheimer s Schizofreni Felaktig hjärncellsfunktion Förhållandet mellan nervceller och gliaceller är felproportionerat Nervstamcellerna delar sig långsamt och specialiserar sig för snabbt Hjärncellerna kan inte specialisera och inte ta sig till rätt ställe i hjärnan Nervcellerna är extra känsliga för stress Nervcellerna blir fel sorts nervceller troligen på grund av annorlunda WNT signallering

15 Vad mer kan vi använda omprogrammerade celler till?

16 Upptäcka nya läkemedel för sjukdomar i hjärnan Omprogrammering Frisk Patient Friska nervceller patient nervceller Botade nervceller

17 Producera oändligt antal nervceller för transplantation till patienter Hudceller Omprogrammering Stamceller Nervceller Patient Botad

18

19 Celler från dig själv eller från donator? eller Vad är mest realistiskt?

20 Cellbank för terapi Vad vill vi då ha? Celler som är redo att användas direkt Celler som är kvalitetstestade Celler som kan användas utanför specialistsjukhus Celldoser och beredning som är standardiserad 1 dos celler

21 Är det möjligt att bygga upp en Skandinavisk ips cellbank? Hur ser HLA landskapet ut i Skandinavien? Vilka kombinationer av HLA finns i Skandinavien? Hur hittar vi donatorer? Vad kostar det? Hur kan vi täcka in hela befolkningen? Vi behöver Fakta och Strategi!

22 Fakta % av befolkningen Antal ips cellinjer Baserat på data från registrerade donatorer i Tobias registret. cell line RANK Popul. Rank percent cover* 1 1 8,50% ,60% ,10% ,5% ,4% ,4% ,3% ,2% % *cumulative

23 Strategi Hur hittar vi donatorerna? Hypotes; de donatorer som passar många borde även vara vanligast att stöta på Provtagning Sannolikhet % 100 8% % % % % Sannolikhet att slumpmässigt hitta top 10 donatorer Frekvens Antal provtagningar Förra året gav personer blod. Statistiska simulationer visar att om vi frågar runt 7000 personer kommer vi med 95% sannolikhet att hitta donatorer som matchar 70% av populationen

24 Strategi Hur gör vi med de udda varianterna? Samarbete med andra länders ips cellbanksintiativ, till exempel Japan, Storbritanien, USA Använding av CRISPR-Cas9 Teknik för att göra artificiella donatorceller med de HLA kombinationer som behövs

25 Fakta Vad kostar det? Land Population Sverige Danmark Norge Totalt Antal linjer % av populationen Kostnad (MKR) 1 6% 1, % 4, % 6, % 13, % % % % % % % 340

26 Fakta Vad betyder denna kostnad? 4300 MKr 340 MKr 1100 MKr 1700 MKr ips cell bank som matchar 60% Nytt signalsystem på röda tunnelbanan Årlig kostnad för behandling av Parkinsons sjukdom i Sverige Utrusta nya Karolinska sjukhuset

27 När? Vi har fakta, data, strategi, teknik samt glada och kompetenta medarbetare för att bygga en stamcellsbank Nu behövs samarbete på alla fronter för att hitta lösningar inom etik, lagar, finansiering, logistik och samordning

28 De som har gjort jobbet