Strategier för överlevanad av stamceller
- Diarienummer
- SBE13-0028
- Start- och slutdatum
- 140701-220630
- Beviljat belopp
- 29 999 639 kr
- Förvaltande organisation
- Uppsala University
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Humana mesenkymala stamceller (MSC) anses idealiska för cellbaserad terapi. Intensivt fokus ligger på kliniska applikationer av dessa celler men överlevnad av transfunderade celler är hittills begränsad. Vi vill utveckla en strategi för att skydda MSC under injektionen och öka överlevnaden och styra funktionen av MSC efter direktinjektion i vävnad genom (i) mikroinkapsling av cellerna med extracellular matrix som förhindrar anoikis och (ii) genom förbehandling av cellerna med hypoxi och transfektion. Vårt fokuserar på munslemhinna och stämband. Den förstnämnda utgör en specialiserad vävnad som läker utan ärrbildning, medan den senare har hög tendens till ärrbildning. Vi vill identifiera ECM komponenter i frisk och ärrskadad vävnad för att in vitro skapa en matrix som ökar överlevnad och bibehåller den läkande egenskapen hos MSC efter injektion. Mikroenkapsulering med optimerade biomimetiska matrixen kommer att utvärderas in vitro och i en experimentell kaninmodell och därefter i kliniska studier där allogena MSC injiceras i munlesioner vid kronisk GvHD och autologa MSC i ärrskadade stämband. Vårt mål är att öka överlevnaden av MSC efter direkt-injektion genom kliniskt applicerbara verktyg som styr MSCs funktion och deras matrix och därigenom förbättrar den kliniska behandlingen av munsår som inte läker samt av svår stämbandsskada. Metodiken som utvecklas i detta projekt är generellt applicerbar till alla regenerativa strategier där man direktinjecerar celler.
Populärvetenskaplig beskrivning
INLEDNING Mesenkymala stamceller (MSC) kan erhållas ur ett benmärgsaspirat från vuxna människor. De kan framodlas till ett stort antal celler med bibehållen förmåga att differentiera till brosk, ben, fett och muskel in vitro och in vivo. Odifferentierade MSC utsöndrar stora mängder tillväxtfaktorer som styr hematopoes och hämmar lymfocytfunktion. Vid klinisk transplantation på djur och människa tolereras cellerna väl. Differentieringen verkar styras av den lokala miljön i respektive vävnad. Vid samtransplantation av mesenkymala och hematopoetiska celler vid stamcellstransplantation verkar MSC påskynda anslaget av hematopoetiska celler och minska transplantat-kontra-värdreaktionen. Förhoppningarna på att kunna utveckla nya terapier för en rad sjukdomar är mycket stora vilket återspeglas i att idag pågår mer än 1000 kliniska studier i värden inom området och det finns 700+ företag som hoppas på snart genombrott. PROBLEM Det finns dock problem. Idag är överlevnaden av celler efter implantation mycket låg. Cellerna dör eller sköljs bort och man förlorar möjligheten att utnyttja deras förmåga till läkning. PROJEKTETS MÅL Det föreslagna projektet avser att avsevärt förbättra överlevnaden av MSC vid implantation. Vi har samlat internationellt ledande svenska forskare inom olika aspekter av regenerativ medicin. Kemi, biologi och medicin representeras av Uppsalas, Linköpings Universitet och Karolinska Institutet. Dessa grupper har en bred samlad erfarenhet av området och har tidigare visat förmåga att ta fram nya koncept från laboratoriet till klinik och företag. Grupperna har dessutom ett brett internationellt nätverk som tillåter samarbete med de bästa för bästa möjliga utväxling av nya resultat. HUR OCH VAD? Projektet inriktar sig på cellen och cellens omgivande matrix. Idag avlägsnas vanligtvis matrix från cellerna för implantation. Tyvärr så innebär just detta att cellerna programmeras att dö. Dessutom tas cellerna från en del av kroppen och injiceras in i en annan del vilket ofta startar en oönskad kemisk-biologisk signalering som resulterar i celldöd. RESULTAT Genom att angripa dessa två fundamentala mekanismer har vi stora förhoppningar att få celler att överleva implantationen. Vi kommer också inom projektet att kunna utvärdera delar av de nya koncept som tas fram genom kliniska studier. Studier som ger oss en unik ställning att kunna utveckla nya kraftfulla biomedicinska verktyg för framtida medicinska behandlingar.