IPS-celler og fremtidens medicin

Da jeg først lærte om inducerede pluripotente stamceller, var det svært at tro. Videnskaben har fundet ud af en måde at skrabe nogle af dine hudceller af, omprogrammere disse celler til stamceller og derefter omdanne disse stamceller til en hvilken som helst celle i din krop, i det væsentlige forvandle modne voksne celler tilbage til nyfødt væv. Opdagelsen blev belønnet med Nobelprisen i medicin i 2012 og har fået mange i det medicinske samfund til at tro, at hvis vi kan vende celler tilbage i tiden og genoprette deres ungdom, vil vi måske en dag være i stand til at gøre det samme med resten af ​​vores kroppe?

Som alle store opdagelser tager det tid at gå fra laboratoriet til klinikken, men IPS-celler har potentialet til at revolutionere, hvordan medicin praktiseres og hjælpe med at åbne helt nye sundhedsindustrier. Den nuværende one-size-fits-all tilgang til medicin, hvor et enkelt lægemiddel produceres til at behandle alle med en bestemt sygdom, vil blive erstattet af lægemidler og terapier, der er skræddersyet specifikt til hver persons unikke tilstand og genetiske sammensætning. Disse nye industrier er blevet døbt regenerativ medicin og personlig medicin.

En terapi i hjertet af disse nye fremskridt er stamceller. Tidligere blev det meste stamcelleforskning udført ved hjælp af embryonale stamceller (ESC'er) taget fra fostervæv. I dag henvender flere og flere forskere sig til IPS-celler, fordi patienter med ESC'er skal tage skadelige immunsuppressorer for at forhindre deres kroppes immunsystem i at angribe de nye fremmede celler. Men IPS-celler er afledt af patienterne selv og deler dermed det samme DNA som resten af ​​cellerne i patientens krop, så der er ingen immunrespons. Også fordi de har det samme DNA, har de en tendens til at fungere bedre, når de transplanteres tilbage i kroppen. Derudover er der mindre etiske betænkeligheder, da intet føtalt væv er involveret.

Jeg lærte først om IPS-cellernes magi på en rundvisning i Dr. Jeanne Lorings laboratorium i Scripps i San Diego, hvor holdet på Topmøde for stamceller laboratoriet arbejder på en ny behandling af Parkinsons sygdom. Ved at bruge IPS-celler taget fra patienter er de i stand til at dyrke dopaminproducerende neuroner og derefter transplantere disse celler tilbage i patientens hjerner for at erstatte de celler, som sygdommen dræbte. Sådanne nye behandlinger har potentialet til at være et nøgletrin i udviklingen af ​​en kur mod sådanne neurodegenerative lidelser.

Derefter besøgte jeg Dr. Steven Finkbeiners laboratorium på Gladstone Institute i San Francisco. Et af de store problemer, som det videnskabelige samfund står over for, når de forsøger at tackle komplekse lidelser som kræft eller neurologiske lidelser, er, at vi simpelthen ikke har tilstrækkelige modeller til at teste nye terapier på. Dr. Finkbeiner og hans laboratorium forsøger at løse dette problem med IPS-celler sammen med anvendelsen af ​​maskinlæring. I samarbejde med Google har de udviklet en maskine, der udfører alt laboratoriearbejde selvstændigt og tager detaljerede mikroskopiske billeder af cellerne ved hvert trin, mens de vokser fra hudceller til stamceller til hvilken celle de vil være. Algoritmer analyserer derefter disse billeder og leder efter mønstre til at karakterisere dem med langt mere nøjagtighed, end noget menneske nogensinde kunne. Også da de er patientens egne celler, menes det, at enhver behandling, der anvendes på dem, vil have en langt større chance for at være effektiv hos den faktiske patient.

Der bliver også gjort meget på McEwen Center i hjertet af Torontos nye biotekhub, centreret omkring den passende navngivne Mars-bygning. Der, under Dr. Gordon Keller, bliver IPS-celler dyrket til alt fra nyre- til lungeceller i håbet om, at de vil være i stand til at udvikle lovende nye terapier til en lang række sygdomme. Mens jeg var der, så jeg 13 dage gamle hjerteceller under et mikroskop, noget af et syn at se celler, der for ikke længe siden var en del af en persons hud, der nu bankede i et fad. Laboratoriet bare samarbejdet med Bayer Pharmaceutics til en værdi af 225 millioner dollars for at gøre Toronto til et globalt knudepunkt for regenerativ medicin.