En biomedicinsk revolution

År 2006 gjorde den japanske forskaren Shinya Yamanaka vid universitetet i Kyoto en förbluffande upptäckt. När han förde in gener för fyra speciella proteiner i hudceller på laboratoriemöss blev cellerna omprogrammerade och började bete sig som embryonala stamceller. Ett år senare kunde Yamanaka visa att dessa fyra faktorer har samma omprogrammerande funktion också på mänskliga hudceller. Dessa så kallade inducerade pluripotenta stamceller [se vidare förklaring nedan] har sedan dess revolutionerat stamcellsforskningen.

Tidigare i år utdelade facktidskriften Nature Methods utmärkelsen ”årets metod” (method of the year) för upptäckten av den process genom vilken de inducerade pluripotenta stamcellerna produceras, och tidskriften framhävde vilka anmärkningsvärda nya möjligheter som dessa celler medför för regenerativ medicin och läkemedelsutveckling. Många forskningslaboratorier har nu insett den nya metodens stora utvecklingsmöjligheter och hakat på tåget. Men de inducerade pluripotenta stamcellerna utgör inte enbart ett biomedicinskt genombrott. Som en ersättning för embryonala stamceller leder de dessutom till att man kan undgå de etiska betänkligheter som har hotat att bromsa upp detta viktiga forskningsområde. Tack vare de etiska fördelarna har inte bara forskare utan även ledare inom den katolska kyrkan prisat de möjligheter som nu öppnas genom den nya forskningsmetoden. Företrädare för båda sidor i den tidvis häts­ka stamcellsdebatten verkar nu sluta upp kring den nya tekniken med inducerade pluripotenta stamceller.

Tyvärr återstår dock ett etiskt problem. De inducerade pluripotenta stamcellernas funktion måste fortfarande testas och kvalitetssäkras med hjälp av embryonala stamceller – åtminstone i den tidiga utvecklingsfas som vi nu ännu befinner oss i. Under denna kritiska utvecklingsperiod är det av yttersta vikt att få till en konstruktiv dialog mellan företrädare för debattens båda sidor, för att försäkra oss om en snabb och etiskt acceptabel övergång till en ny era av framtida forskning där embryonala stamceller inte längre behövs.

De etiska fördelarna

Det finns åtminstone tre stora etiska fördelar med att gå vidare med de inducerade pluripotenta stamcellerna.

Först och främst förstör inte produktionen av dessa stamceller mänskligt liv. Inducerade pluripotenta stamceller framställs i stället genom att vanliga somatiska (det vill säga kroppsliga) celler – exempelvis hudceller som doneras av en vuxen männi­ska – omprogrammeras till att bli formbara stamceller som kan transplanteras till vilken kroppsdel som helst. Detta förfaringssätt står i kontrast till de embryonala stamcellerna som hämtas från mänskliga embryon som befruktats på konstgjord väg och genom en process som ofrånkomligen dödar embryot.

Detta leder till den andra etiska fördelen med de inducerade pluripotenta stamcellerna. Eftersom konstgjord befruktning inte används (mänskliga ägg används inte), så undviks alla etiska problem som hänger samman med konstgjord befruktning. Den tredje fördelen har samband med så kallad terapeutisk kloning, det vill säga överföringen av en somatisk cellkärna till ett ägg från vilken den ursprungliga kärnan har avlägsnats. Den ursprungliga principen för terapeutisk kloning var att möjliggöra produktionen av stamceller som genetiskt (och immunologiskt) matchar med personen från vilken den somatiska cellen kom. Någon sådan matchning var inte möjlig med embryonala stamceller, eftersom de kom från en annan individ, nämligen från embryot. Inducerade pluripotenta stamceller är där­emot matchade redan från början, eftersom de kommer från patienten själv – till exempel från hudceller från ett vävnadsprov (en så kallad biopsi). Därför behövs här ingen terapeutisk kloning.

Genom att använda inducerade pluripotenta stamceller kan vi alltså undvika de etiska dilemman som är sammankopplade med embryonala stamceller. Embryon förstörs inte; konstgjord befruktning behövs inte; och terapeutisk kloning tillför inte längre någon uppenbar fördel.

De medicinska möjligheterna

Vad är det då som gör att de embryonala stamcellerna, respektive de inducerade pluripotenta stamcellerna, är så oundgängligt viktiga verktyg i den biomedicinska forskningen? Till skillnad från den vuxna kroppens celler kan embryonala stamceller och inducerade pluripotenta stamceller odlas och förmeras i laboratoriemiljö. Och de kan dessutom, när de får de rätta signalerna, utvecklas till vilka slags kroppsceller som helst (de är som man säger pluripotenta). Detta betyder att embryonala stamceller och inducerade pluripotenta stamceller som odlas i laboratoriemiljö kan utvecklas till specialiserade celltyper utanför kroppen, förmeras i en odling och sedan transplanteras tillbaka till patientens kropp för att bota exempelvis skador på ryggmärgen, Alzheimers sjukdom eller barndiabetes.

Vilken pluripotent cell som helst, oberoende av typ, kan användas vid terapi med celltransplantation. Liksom embryonala stamceller, kan inducerade pluripotenta stamceller utvecklas till en mängd olika celltyper. Har man en rik tillgång till ett stort antal celltyper (exempelvis lever-, njur- och hjärtceller) med olika genetiskt ursprung har man inte bara möjlighet till terapi med celltransplantation utan även förbättrade möjligheter att utveckla nya läkemedel. Dessutom kan inducerade pluripotenta stamceller, till skillnad från embryonala stamceller, användas för så kallade disease in a dish-studier – det vill säga för att studera sjukdomsförlopp i laboratoriemiljö. I sådana studier härstammar de inducerade pluripotenta stam­cellerna från den sjuka patientens egna kroppsceller. Flera sjukdomar – såsom den neurologiska sjukdomen amytrofisk lateralskleros (ALS), Parkinson, spinal muskelatrofi, blodsjukdomar i talassemigruppen och familjär dysautonomi – har redan studerats med den nya tekniken.

Mycket av det vi hittills har lärt oss om inducerade pluripotenta stamceller härstammar från studier på möss. En av de mest noggranna studierna som gjorts av pluripotens använde så kallad tetraploid komplementation för att bilda konstgjorda musfoster från inducerade pluripotenta stamceller. Om en sådan fosterutveckling lyckas och leder till levnadsdugliga fullvuxna möss visar detta att cellerna som mössen utvecklades ifrån verkligen var fullt pluripotenta. Den aktuella studien visade just detta, vilket indikerar att inducerade pluripotenta stamceller verkligen är jämförbara med embryonala stamceller, åtminstone vad gäller möss.

Men tetraploid komplementation kan inte användas på människor eftersom den individ som då skapas skulle vara en mänsklig klon, vilket gör att man hamnar i en etiskt oacceptabel återvändsgränd. I stället kan pluripotens hos människoceller testas genom att man gör detaljerade molekylära jämförelser mellan funktionen hos inducerade pluripotenta stamceller och motsvarande embryonala celler. Det är användningen av embryonala stamceller i sådana jämförelser som orsakar de återstående etiska problem som nu måste lösas.

Dessa slutliga jämförelser är dock helt nödvändiga för den biomedicinska utvecklingen. Så här långt har de visat att de inducerade pluripotenta stamceller som för närvarande är tillgängliga inte är exakt identiska med embryonala stamceller – ett resultat som är ganska väntat, även om det är nedslående. Det är ju egentligen inte så konstigt att Shinya Yamanaka inte fick till den perfekta mixen av omprogrammeringsfaktorer redan från början. Att en viss finjustering av den ursprungliga proceduren är nödvändig är helt naturligt. Genom intensivt och fokuserat arbete upptäcker nu forskarna ledtrådar till vilka finjusteringar som behövs. Dessbättre verkar det också finnas en väg som leder oss bort från de etiska fällor som laboratoriejämförelserna ställer oss inför.

En etisk vaccination

I instruktionen Dignitas personae (Människans värdighet), publicerad av Troskongregationen den 8 september 2008, tog Vatikanen tydlig ställning i en rad bioetiska frågor, däribland konstgjord befruktning, preimplantatorisk genetisk diagnostik, genterapi, kloning och stamceller. En fråga som man däremot inte tog ställning till var de inducerade pluripotenta stamcellerna. Trots denna tystnad innehåller Dignitas personae ett ramverk för en etisk lösning av användandet av embryonala stamceller för att bekräfta funktionen av inducerade pluripotenta stamceller. I ett avsnitt i instruktionen som behandlar användningen av vacciner som erhållits från cellinjer som tagits från aborterade foster säger Vatikanens dokument att ”… om ett barns hälsa är i fara kan det vara tillåtet för föräldrarna att använda vaccin som har utvunnits från cellinjer med ett moraliskt sett otillåtet ursprung, även om man ska komma ihåg att var och en har en plikt att uttrycka sitt ogillande och att uppmana sjukvårdssystemet att i stället göra andra typer av vaccin tillgängliga.”

Om man använder samma logik så borde det vara etiskt acceptabelt för patienter att ta emot terapi eller behandlingar som härrör från inducerade pluripotenta stamceller vars funktion har bekräftats med hjälp av embryonala stamceller, under förutsättning att patienten samtidigt uttrycker sitt ogillande av forskning på embryonala stamceller. Patienten är i detta fall inte moraliskt ansvarig för den ursprungliga förstörelsen av det mänskliga embryo från vilken den embryonala stamcellslinjen erhållits. En nyckelfråga för denna princip är dock att den inte får förenas med någon dold agenda att ändå fortsätta att förstöra embryon.

Det är ett beklagligt faktum att om tekniken med inducerade pluripotenta stamceller lyckas, så gör den det delvis på bekostnad av mänskliga embryon. Det finns så många som 700 cellinjer runt om i världen som härstammar från mänskliga embryon. Var och en av dessa cellinjer är förbunden med ett mänskligt embryos, en mänsklig individs, död. James Thomson, biologen vid universitetet i Wisconsin, som inte bara var en av pionjärerna bakom utvecklingen av inducerade pluripotenta stamceller, utan även var den första forskare som isolerade embryonala stamceller från mänskliga stamcellsembryon, har sagt att ”om forskning på embryonala stamceller inte gör dig åtminstone lite obekväm, så har du inte tänkt igenom frågan tillräckligt”. Vi måste känna oss obekväma, och vi måste göra allt som står i vår makt för att minska ytterligare förstöring av mänskliga embryon.

Behovet av en konstruktiv dialog

Historiskt sett har debatten om embryonala stamceller förts mellan prolife-förespråkare å ena sidan och forskare å andra sidan. Med uppkomsten av tekniken för inducerade pluripotenta stamceller har debatten nu kommit in i en ny fas. Båda sidor önskar nu att denna teknologi ska få framgång. Merparten av alla prolife-förespråkare ser tekniken för inducerade pluripotenta stamceller som ett etiskt acceptabelt alternativ som de uppmuntrar. Forskare inom biomedicin önskar också att denna teknik ska lyckas – inte bara av etiska skäl – utan även därför att inducerade pluripotenta stamceller lättare kan odlas i laboratoriemiljö. Denna gemensamma önskan att nå framgång utgör en enastående möjlighet för en konstruktiv dialog framöver.

Men för att dialogen ska bli framgångsrik behöver båda sidor vara tillmötesgående. Forskarna måste fråga sig om det verkligen är nödvändigt att ta fram ännu fler embryonala stamcellslinjer för att utvärdera och förbättra utvecklingen av inducerade pluripotenta stamceller, eller om det räcker med de hundratals linjer som redan finns (vilket jag skulle hävda). När de tar ställning till denna fråga bör de betänka att för många människor är varje mänskligt embryo en unik individ. Genom att ha detta synsätt i åtanke kommer forskarna att vinna respekt från dem som tillskriver mänskliga embryon fullt människovärde. Att visa god vilja gentemot motståndarsidan är viktigt för att kunna föra debatten framåt.

Prolife-förespråkarna måste å sin sida in­­se att ytterligare försök med embryonala stamceller kanske är nödvändiga för att optimera den omprogrammeringsteknik som ligger bakom de inducerade pluripotenta stamcellerna. Men den besvikelse som detta krav medför kan mildras av att embryonala stamceller från redan existerande linjer kan utnyttjas.

Forskningen med hjälp av inducerade pluripotenta stamceller håller redan på att förändra det medicinska och bioetiska landskapet. Den rymmer nya möjligheter inom områden som regenerativ medicin, studier av sjukdomsförlopp, och utveckling och testning av nya läkemedel. En klartänkt och ärlig dialog mellan de båda sidorna i debatten är nyckeln till en snabb och framgångsrik övergång till en ny era där embryonala stamceller inte längre behövs.

översättning: johan stenberg

Artikeln var ursprungligen publicerad i tidskriften America den 16–23 augusti 2010.

W. Malcolm Byrnes är Ph. D. Associate Professor vid Department of Biochemistry and Molecular Biology vid Howard University College of Medicine, Washington, DC.