Odla hjärna Dr Anna Falk, Docent Institutionen för Neurovetenskap Karolinska Institutet För att kunna odla hjärnvävnad behöver vi ett startmaterial
Hur ska vi studera mänskliga hjärnceller? Hjärnceller som inte delar sig Cellerna räcker till 1 experiment Ej förnybar källa
Stamceller = förnybar källa av celler En stamcell är en cell som kan dela sig och bli: nya stamceller flera olika typer av specialiserade celler
Den ultimata stamcellen + Befruktad äggcell stamcell Blastocyst Embryonala Stamceller
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
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.
Celler specialiseras och åldras under utvecklingen Stamcells specialisering stamcell Föryngring? Specialiserade celler Men är utvecklingen enkelriktad?
Nej, det är den inte stamcell Stamcells specialisering Föryngring Omprogrammering 2012 2012
Helt ny bild av cellens utveckling och åldrande stamcell
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
Studier av patienters nervceller Omprogrammering Frisk Nervceller Patient
Studier av hjärnceller från patienter med Lissencefali Hud från Frisk Hud från Patient Omprogrammering Omprogrammering Stamceller Specialisering Specialisering Stamceller Nervceller i cellodlingsskål
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
Vad mer kan vi använda omprogrammerade celler till?
Upptäcka nya läkemedel för sjukdomar i hjärnan Omprogrammering Frisk Patient Friska nervceller patient nervceller Botade nervceller
Producera oändligt antal nervceller för transplantation till patienter Hudceller Omprogrammering Stamceller Nervceller Patient Botad
Celler från dig själv eller från donator? eller Vad är mest realistiskt?
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
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!
Fakta % av befolkningen 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131 141 151 161 171 181 191 201 211 221 231 241 251 Antal ips cellinjer Baserat på data från 40 000 registrerade donatorer i Tobias registret. cell line RANK Popul. Rank percent cover* 1 1 8,50% 2 2 11,60% 3 3 14,10% 6 233 20,5% 13 257 30,4% 20 13 35,4% 29 19 40,3% 60 48 50,2% 260 293 70% *cumulative
Strategi Hur hittar vi donatorerna? Hypotes; de donatorer som passar många borde även vara vanligast att stöta på Provtagning Sannolikhet % 100 8% 250 47% 500 95% 750 99% 1000 100% Sannolikhet att slumpmässigt hitta top 10 donatorer Frekvens Antal provtagningar Förra året gav 210 000 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
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
Fakta Vad kostar det? Land Population Sverige 10 065 389 Danmark 5 760 694 Norge 5 258 317 Totalt 21 084 400 Antal linjer % av populationen Kostnad (MKR) 1 6% 1,36 3 12% 4,08 5 16% 6,8 10 22% 13,6 25 30% 34 50 37% 68 75 41% 102 100 45% 136 150 50% 204 200 55% 272 250 58% 340
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
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
De som har gjort jobbet