FGF signaling in specification of hESC-derived definitive endoderm
Abstract: Popular Abstract in Swedish Diabetes är en snabbt växande folksjukdom som redan har drabbat 200 miljoner världen runt. Det finns två typer av sjukdomen: typ I samt typ II diabetes. Den förstnämnda drabbar vanligtvis de unga och beror på en s.k. autoimmun reaktion där kroppens egna immunförsvar av okänd anledning plötsligt inte känner igen insulincellerna och börjar attackera dem. Typ II diabetes uppstår däremot pga. en kombination av insulinresistens, samt otillräcklig sekretion av insulin, och bryter ut i vuxen ålder. Hälsosam kost och motion är av stor vikt för att förhindra typ II diabetes. Det finns i dagsläget inget botemedel för diabetes och båda typerna av sjukdomen behandlas med insulin som antingen administreras i tablettform eller som injektioner. För att bota diabetes måste forskarna dels komma på vad som utlöser den autoimmuna förstörelsen av insulincellerna, dels kunna komma på ett sätt att bilda nya insulinceller som kan transplanteras till de drabbade. Den mest framgångsrika behandlingen av typ I diabetes involverar transplantation av öar med insulinceller. Det finns studier som visar att patienter som genomgått denna transplantation har kunnat leva utan insulinbehandling i flera år. Men tyvärr har denna behandling begränsningar, såsom att det krävs flera donatorer till en transplantation, då ett stort antal av insulinöar krävs för lyckad behandling, och att det krävs livslång behandling med immunosuppressiva medel för att de transplanterade cellerna inte ska stötas bort. Det behövs därmed dels alternativa källor till insulinceller, dels alternativa behandlingsstrategier. Humana embryonala stamceller har förmågan att bilda vilka celltyper som helst i människans kropp. Av denna anledning är de väldigt intressanta vid behandling av degenerativa sjukdomar såsom diabetes, Alzheimers, Parkinson och MS, där de skulle kunna ersätta den skadade vävnaden. För att kunna styra stamcellerna mot specifika öden eller celltyper krävs det dock kunskap om exakt vilka signalvägar som är av betydelse vid bildandet av de specifika cellerna och hur dessa aktiveras. Genom olika djurmodeller har forskarna lyckats få en inblick i vilka gener och stimuli som är av betydelse för pankreasutvecklingen, men det finns fortfarande många luckor innan vi vet exakt hur en insulincell bildas i människan. Genom att arbeta med humana embryonala stamceller har forskarna även en möjlighet att lära sig mer om människan och hennes utveckling. Många olika signaleringsvägar är involverade i att styra de omogna stamcellerna till insulinproducerande celler. Idag kan vi genom tillsats av olika tillväxtfaktorer, som har visat sig ha en betydande roll under pankreasutvecklingen i musmodeller, styra utvecklingen av de omogna stamcellerna till definitivt endoderm, det grodlager som ger upphov till pankreas, lever, lunga och tarmarna. Vår fortsatta strategi involverar att hitta nya signaleringsvägar som är av betydelse för att ombilda dessa celler mot 10 ett förstadium till pankreas. I denna avhandling presenteras två olika protokoll för att styra stamcellerna mot ett förstadium till pankreas och insulinceller. I det ena protokollet lyckas vi även få ett förstadium till lever, tarm och lungceller. Dessa nya kunskaper kommer att kunna användas i vårt fortsatta arbete för att styra stamcellerna mot insulinproducerande celler, som i framtiden kan användas för transplantation i diabetespatienter. Slutligen beskrivs även en metod där vi genom genetisk modifiering av stamcellerna lyckas introducera en ny gen som gör att stamcellerna fluorescerar grönt vid uttryck av specifika gener. Dessa nya stamcellslinjer är oerhört viktiga i vårt fortsatta arbete där vi försöker lära oss mer om hur de olika pankreasspecifika generna regleras.
CLICK HERE TO DOWNLOAD THE WHOLE DISSERTATION. (in PDF format)