Værd at vide om stamceller. Fokus på stamceller fra navlesnoren

Transkript

1 Værd at vide om stamceller Fokus på stamceller fra navlesnoren

2 Værd at vide om stamceller Fokus på stamceller fra navlesnoren Stamceller en vigtig brik i fremtidens sygdomsbehandling... 2 Hvad er en stamcelle?... 4 Kategorier af stamceller Hvad bruges stamceller til i dag? Hvordan virker stamceller? Nødvendigheden af vævsforligelighed Milepæle i forskning og behandling Tal og fakta om stamceller fra navlesnoren Hvordan får man adgang til stamceller? Fremtidsperspektiver Udfordringer Privat eller offentlig opbevaring? Hvordan er området reguleret? Ordliste Noter og referencer Få mere at vide

3 Stamceller en vigtig brik i fremtidens sygdomsbehandling Mange sygdomme hænger sammen med ødelagte eller defekte celler, vævsdele og organer, som stamceller har potentiale til at kurere. Stamceller er derfor et af de største udviklingsområder inden for lægevidenskaben. Hver måned offentliggøres nye forsknings- og behandlingsresultater, vi hører jævnligt om mennesker, der ved hjælp af stamcellebehandling reddes fra alvorlig sygdom, og vi følger løbende med i resultaterne af de mange kliniske forsøg, der gennemføres på universitetshospitaler rundt omkring i verden. Verdens første offentlige navlesnorsstamcellebank, New York Blood Center, blev etableret i USA i Sverige etablerede sin nationale navlesnorsstamcellebank i 2006 og valgte i 2011 at udvide, så der samles ind i Der forskes i flere forskellige kilder til stamceller, herunder i navlesnorsblod, som er det blod, der er tilbage i moderkage og navlesnor, efter navlesnoren er blevet klippet umiddelbart efter barnets fødsel. Venter man barn, har man særlig grund til at interessere sig for emnet, fordi man under graviditeten skal tage stilling til, om man ønsker at opbevare stamcellerne fra sit barns navlesnor. både Gøteborg og Stockholm. Danmark har endnu ikke en national navlesnorsstamcellebank trods flere forsøg på at få en sådan etableret. I USA har man haft mulighed for at opbevare stamceller fra navlesnorsblod i privat regi siden 1992, i Europa siden 1997, i Danmark siden 2002 og i Sverige siden Ved behov for en stamcellebehandling vil man i mange tilfælde skulle finde matchende stamceller i de internationale Alene i USA har 1,36 millioner forældre valgt at beskytte deres børns navlesnorsstamceller i private og offentlige stamcellebanker. I 24 stater i Forstørrelse af humane mesenkymale stamceller, stamcellebanker, hvis man ikke har adgang USA er det lovpligtigt at informere gravide om muligheden for at nedfryse som udtrykker til egne stamceller (eller matchende stamceller navlesnorsstamceller. 1 I Danmark og de fleste steder i Sverige er det stadig GFP (Green fra eventuelle søskende), eller hvis der er tale om en sygdom, der ikke kan behandles med egne stamceller. op til de enkelte forældre at sætte sig ind i emnet. Fluorescent Protein). 2 3

4 Hvad er en stamcelle? Kategorier af stamceller Knogleceller Hjerteceller Muskelceller Mesenkymale stamceller Stamcelle Mesenkymal stamcelle Nerveceller Røde blodceller Immunsystemets celler Hvide blodceller Isolering af stamceller Blodstamceller Stamceller udtages fra navlesnoren umiddelbart efter fødslen uden risiko for mor eller barn. Blodstamcelle Celler er kroppens mindste levende bestanddel, og cellerne er specialiserede Stamceller findes i: i forhold til det væv, de befinder sig i. Der findes omkring 200 forskellige celletyper 1. Navlesnorsblod (navlesnorsstamceller) i kroppen. I vores knogler findes fx celler, som kan danne nyt knoglevæv, 2. Færdigudviklede organer hos børn og voksne (voksne stamceller) mens der i hjertet findes celler, som kan reparere forsnævrede blodkar, defekte 3. Det tidlige fosteranlæg (embryonale stamceller) hjertemuskler, eller få et hjerte, der er ude af rytme, til igen at slå regelmæssigt. Desuden har vi i kroppen stamceller, som kan reparere sygdomme i hjernen og i nervevæv, samt stamceller til opbygning af andre væv og organdele. Fælles Stamceller fra navlesnorsblod for kroppens specialiserede celler er, at de alle udspringer fra en fælles celletype: Blod fra navlesnor og moderkage indeholder stamceller, som er umiddelbart Stamcellen. tilgængelige. Disse stamceller opsamles efter barnets fødsel, så snart navlesno- Stamceller er umodne celler, der kan lave kopier af sig selv og har potentiale ren er klippet over. til at udvikle sig til en hvilken som helst af kroppens celler. Stamcellerne er Forskning viser, at stamceller fra navlesnorsblod kan blive til flere typer altså kroppens ultimative producent af byggesten. De findes i det tidlige fosteranlæg celler end voksne stamceller. Dette menes bl.a. at hænge sammen med, at (embryonale stamceller, ESC), i moderkage og navlesnor, i væv og organer stamceller fra navlesnorsblod er yngre, mere umodne og udifferentierede end fra nyfødte, samt hos unge og voksne individer (fx i knoglemarv, muskelvæv og stamceller fra knoglemarven hos en voksen patient 2, da stamcellerne jo ældes fedtvæv). sammen med den krop, de lever i, og det miljø de udsættes for. Stamceller består uanset stamcellekilden hovedsageligt af to typer: Stamceller fra navlesnorsblod accepteres lettere af kroppens immunsystem Bloddannende stamceller (hæmatopoietiske stamceller, HSC) og mesenkymale end stamceller fra voksne. 3 Det har betydning, hvis en patient skal behandles stamceller (MSC). med stamceller fra en fremmed donor (altså i forbindelse med allogene Når stamceller modnes, udvikler de sig til de specialiserede celler, som kroppen behandlinger). Navlesnorsstamceller er nul år gamle og vedbliver med at være består af, fx blodceller, nerveceller, leverceller, muskelceller osv. det, hvis de opsamles umiddelbart efter fødslen og nedfryses til langtidsopbe- 4 varing. 4 5

5 Fakta om de forskellige kategorier af stamceller Embryonale stamceller Stamceller fra navlesnorsblod Voksne stamceller Knoglemarv Udtagning af stamceller fra knoglemarven kræver et kirurgisk indgreb. Stamceller Voksne stamceller Voksne stamceller er længere fremme i deres udvikling end embryonale stamceller og har et mere snævert udviklingspotentiale. Voksne stamceller findes i stort set alle slags væv, fx i muskler, fedt, hjerne, tænder og hjerte. Derudover findes der voksne stamceller i knoglemarven. Alle voksne stamceller tilvejebringes ved hjælp af operative indgreb. Selv børn bruges som donorer, hvilket kan være etisk problematisk, eftersom selv et lille indgreb altid vil være forbundet med risiko for komplikationer for donor, og donor derfor altid bør kunne overskue, være indforstået med samt give personligt samtykke til donation. Embryonale stamceller Stamceller fra befrugtede æg kan i princippet blive til alle kroppens celletyper. Den cellemasse, der skabes, når det befrugtede æg begynder at dele sig, kaldes et embryon (eller et fosteranlæg). Embryonet er ophav til alle kroppens celler og til den moderkage og fosterhinde, som beskytter og nærer barnet i livmoderen. Embryonale stamceller udtages fra det befrugtede æg 8 dage efter befrugtningen har fundet sted, men da udtagning af embryonale stamceller indebærer ødelæggelse af fostre, er forskning i samt praktisk anvendelse af embryonale stamceller et etisk problematisk område. Hvor findes de? Udtages fra befrugtet Udtages fra navlesnoren. Findes i forskellige æg (i overskud fra kunstig typer væv og organer befrugtning). hos børn og voksne. Til hvilke sygdomme anvendes eller afprøves de? Siden 2011 har der ikke været foretaget behandlinger med embryonale stamceller, da det er blevet påvist, at embryonale stamceller kan fremkalde kræft efter transplantation til forsøgsmus. Donorstamceller fra navlesnorsblod bruges i dag som standardbehandling af leukæmi (blodkræft). Herudover afprøves disse i kliniske forsøg til en lang række sygdomme, som sukkersyge, spastiske lam melser og hjertelidelser. Hvad er de Embryonale stamceller En lettilgængelig væsentligste udtages fra befrugtede kilde, der har samme karakteristika? æg og er derfor behandlingsmæssi- forbundet med etiske ge potentiale som problemstillinger. voksne stamceller og accepteres bedre af kroppens immunsystem end stamceller fra knoglemarv. Voksne stamceller har siden 1960 været anvendt i knoglemarvstransplantationer. Derudover afprøves voksne stamceller i kliniske forsøg til en række sygdomme som hjertelidelser, gigt og visse immunforsvarssygdomme. Stamceller fra voksne har været igennem et livsforløb med fysiske og kemiske påvirkninger, der kan have ændret deres behandlingsmæssige potentiale. 6 7

6 Hvad bruges stamceller til i dag? Pluripotente stamceller Embryonale stamceller. Stamceller udtaget fra befrugtet æg dyrkes i små skåle i laboratoriet. 8 dage efter befrugtning Den indre cellemasse isoleres i laboratoriet Til venstre en normal blodåre og til højre en kunstig blodåre fremstillet af stamceller. Bloddannende og mesenkymale stamceller Til behandling af visse sygdomme anvendes egne stamceller (autologe stamceller), til andre anvendes stamceller fra en donor (allogene stamceller). Egne Stamceller kan opdeles i bloddannende og mesenkymale stamceller. De bloddannende stamceller kan blive til alle slags blodceller og anvendes bl.a. (autologe) stamceller kan anvendes til sygdomme, der ikke er arvelige. i forbindelse med behandling af blodrelaterede sygdomme som leukæmi Bloddannende stamceller fra knoglemarv har i årtier været standardbehandling i forbindelse med fx leukæmi (blodkræft), og bloddannende stamceller og (blodkræft). Mesenkymale stamceller kan anvendes til regenerative behandlinger, eftersom de kan udvikles til en række forskellige specialiserede celletyper, mesenkymale stamceller fra navlesnor, perifert blod 6 og knoglemarv anvendes som fx hjerteceller, knogleceller, nerveceller og blodkarceller. Det forventes, i dag til behandling af cirka 80 forskellige sygdomme. 7 at netop mesenkymale stamceller (uanset kilden) inden for få år vil blive brugt Størstedelen af alle anvendte navlesnorsstamceller bruges i dag til behandling af leukæmi, og her anvendes i de fleste tilfælde navlesnorsstamceller fra til behandling af en række udbredte folkesygdomme som fx gigtsygdomme, knogledannelse, hjerte- og hjernelidelser. 5 søskende eller fra en fremmed donor. 8 Hvis et organ eller dele af et organ bliver beskadiget på grund af sygdom, slitage eller ulykker, kan stamcellerne rekrutteres til de beskadigede områder og genoprette den normale funktion. Det er denne egenskab, man udnytter i den såkaldt regenerative medicin, og det er ikke mindst på dette område, forskerne regner med, at stamceller har et stort behandlingspotentiale. En lang række igangværende studier forsøger fx at afklare, om mesenkymale stamceller kan anvendes til behandling af fx hjerte-kar sygdomme. Indtil videre har disse resultater været lovende, og det forventes, at stamceller fra navlesnorsblod i forbindelse med disse behandlinger er mindst lige så effektive som de voksne stamceller. Inden for de seneste år har man nået flere milepæle inden for regenerativ medicin. Fx fik en 36-årig dansk sklerosepatient i 2010 en stamcellebehandling i 8 Costa Rica med egne og donerede stamceller. 9

7 Den seneste forskning tyder desuden på, at stamceller er i stand til at dæmpe uhensigtsmæssige immunreaktioner i kroppen. Man har efterhånden fået god erfaring med at anvende stamcellebehandling til patienter med såkaldt autoimmune sygdomme (dvs. sygdomme, hvor patienten reagerer imod sit eget væv i for eksempel led, tarme og nyrer). I 2011 rapporterede en forskergruppe fra Universitetshospitalet i Basel i Schweiz, at over patienter med alvorlige autoimmune sygdomme på daværende tidspunkt var blevet transplanteret med bloddannende stamceller på verdensplan. Heraf størstedelen med egne dvs. autologe - stamceller. Sygdommene talte blandt andet 345 patienter med multiple sklerose, 175 patienter med systemisk sklerose, 85 patienter med den alvorlige autoimmunsygdom, systemisk lupus erythematosus, som både angriber hud og organer, 65 børn og unge med invaliderende leddegigt (juvenile idiopathisk arthritis) og 89 patienter med leddegigt (rheumatoid arthritis). Behandlingsresultaterne viser ifølge den schweiziske forskergruppe i stigende grad forbedringer af de autoimmune patienters sygdomme i takt med de transplanterende specialisters stadig stigende erfaring med hensyn til tilrettelæggelse af behandlingsstrategien. 9 Se eksempler på milepæle i forskning og behandling med stamceller på side 16. Stadig flere behandlinger med stamceller fra navlesnorsblod Den første succesfulde transplantation med stamceller fra navlesnorsblod fandt sted i Frankrig i 1988, hvor en dreng blev helbredt for en alvorlig blodsygdom (Fanconis anæmi) ved hjælp af sin søsters stamceller. 10 Stamceller fra navlesnorsblod afprøves til behandling af en lang række sygdomme ud over blodsygdomme, og alene i USA var der primo 2015 registreret 987 kliniske forsøg med navlesnorsstamceller. 11 Der bruges fx egne navlesnorsstamceller til igangværende forsøg med behandling af børn med type 1 diabetes. 12 Herudover er der anvendt egne navlesnorsstamceller til forsøgsvis behandling af børn med neurologiske lidelser inklusive mindst 124 børn med cerebral parese (spastisk lammelse). 13 University of Texas Health Science Center i Houston, Texas, har desuden igangsat kliniske afprøvninger med autolog navlesnorsstamcellebehandling af børn, som har pådraget sig alvorlige hjerneskader i forbindelse med fødslen eller i den tidlige barndom. 14 De seneste års forskning peger desuden på, at stamceller fra navlesnorsblod kan bruges i behandlingen af andre hjerneskader. 15 Medio 2013 havde flere end syge børn og voksne fået foretaget transplantation med navlesnorsstamceller. 16 Ifølge forskere har vi dog endnu kun set toppen af isbjerget, og det fremtidige potentiale ligger især inden for det regenerative behandlingsområde, som fx behandling af hjerte-kar-sygdomme, sklerose, cerebral parese og slidgigt. Netop disse sygdomsområder undersøges i disse år ved kliniske studier, hvor stamceller fra flere kilder afprøves på grupper af patienter. Antallet af behandlinger med stamceller fra navlesnorsblod vokser eksponentielt 17, og allerede i første halvdel af 2010 oversteg antal behandlinger med navlesnorsstamceller for første gang antallet af behandlinger med knoglemarvsstamceller i USA. 18 Der er dog blandt forskere generel enighed om, at man i fremtiden vil anvende forskellige kilder til stamceller afhængig af den sygdom, man vil behandle

8 Hvordan virker stamceller? Antal knoglemarvstransplantationer fordelt på celletype Antal transplantationer fordelt på stamcellekilde i perioden Knoglemarv Perifere blodstamceller Navlesnorsblod Knoglemarvstransplantationer Knoglemarvstransplantationer er den ældste form for stamcellebehandling. Den første knoglemarvstransplantation blev foretaget mellem identiske tvillinger i New York i slutningen af 1950erne. I 1960erne udviklede forskerne metoder til bestemmelse af vævstyper. Vævstypebestemmelsen, som oftest benævnes HLA (Human Leukocyte Antigen), fastlægger, om der er arvelig identitet, næsten arvelig identitet eller ikke-arvelig identitet mellem personers hvide blodlegemer. Muligheden for at foretage vævstypebestemmelser betød, at ikke-beslægtede knoglemarvsdonorers celler nu kunne anvendes til behandling af fx alvorlige blodsygdomme. Ved en knoglemarvstransplantation donerer en rask person (donor) sin knoglemarv til en person, som har en alvorlig blodsygdom. I dag anvendes stamceller fra både knoglemarv og navlesnorsblod som en del af behandlingen af flere forskellige leukæmi og lymfomtyper (blodkræfttyper). 19 Den præcise mekanisme bag stamcellers helbredende virkning kendes endnu ikke, men vi ved fra forsøg, at stamceller bl.a. har evnen til at reparere ødelagt væv, erstatte døde celler, regenerere muskler samt forbedre og endog hele organers funktion. Det unikke ved stamceller er, at de kan finde frem til de områder, hvor der er brug for dem, og hvortil de er forudbestemt at virke. Dette kaldes homing. For eksempel er bloddannende stamcellers skæbne helt afhængig af, at homing-processen fungerer, som den skal, så stamcellerne kan finde sig til rette i eller genopbygge en knoglemarv. Når stamcellerne er nået frem til deres destination i kroppen, transformerer de sig ved kodning til de typer af blodceller, der er behov for, at de udvikler sig til. Mesenkymale stamceller ledes ligeledes frem til de områder i organismen, som de afhængigt af deres forprogrammering kan tilpasse og transformere sig til, for eksempel bruskceller, muskelceller, knogleceller, nerveceller etc

9 Nødvendigheden af vævsforligelighed Skal en stamcelletransplantation lykkes, skal der være en vis vævsforligelighed mellem stamcellerne fra donor og den transplanterede patient. Er der ikke det, vil modtageren afstøde - det vil sige nedbryde - de transplanterede celler (Host versus Graft rejection). Endnu mere alvorligt er det, at de transplanterede donorceller kan angribe modtagerkroppen (kaldet Graft versus Host rejection, GVHR). Der er dog tilfælde, hvor man bevidst fremkalder en svag GVHR med henblik på at dræbe leukæmiceller i patienten. Afstødning er en af de farligste bivirkninger ved ikke-forligelige vævstyper, og selv mindre eller næsten ubetydelige variationer mellem knoglemarvsdonor og patient kan foranledige afstødning. Når det er personens eget navlesnorsblod, der anvendes til en behandling, er der naturligvis aldrig risiko for afstødning. Vævsforligelighed fastlægges efter foretagelse af vævstypebestemmelse af henholdsvis donor og patient (såkaldt HLA-typing). Stamceller fra navlesnorsblod kan bruges ved % vævstypematch svarende til et HLA-match på 4/6 6/6. 20 For knoglemarv tilstræbes et match på 8 ud af 8 HLA-antigener ved transplantationer. Stamceller fra navlesnoren kan altså anvendes trods et lavere match, da de generelt tolereres bedre end knoglemarvsstamceller. 21 Der er 25 % sandsynlighed for, at søskende med samme biologiske forældre matcher hinanden 100 % og dermed kan gøre brug af hinandens stamceller. Andre faktorer, der påvirker effekten af en stamcelletransplantation Effekten af en transplantation afhænger foruden vævsforligelighed af celleantallet (TNC, kerneholdige celler og CD34+ stamceller), CFU (Coloni Forming Unit) og tidspunkt i sygdomsforløbet. De nyeste behandlingsresultater tyder på, at de mest succesfulde transplantationer opnås ved minimum 2,5 107 kerneholdige celler og 1,5 105 CD34+ celler pr. kg legemsvægt. 22 De parametre, man typisk kigger på for at vurdere, om en behandling har været vellykket, er engraftment (som er et mål for, hvor godt de transplanterede celler gror: Jo flere celler, jo bedre engraftment), relapse (tilbagefald), survival (overlevelse), DFS (sygdomfri-overlevelse), GVHD (Graft-versus-Host-disease) og udvikling af virussmitte såsom smitte med CMV (Cytomegalovirus). Det er ud fra disse parametre, man vurderer, at stamcelletransplantationer med navlesnorsblod ofte er mere vellykkede end knoglemarvstransplantationer

10 Milepæle i forskning og behandling Alene i USA er der nu registreret 987 kliniske forsøg med navlesnorsstamceller StemCare etableres på det svenske marked og gør det dermed muligt for svenske forældre at opbevare deres barns navlesnorsblod i privat regi. Første blodkræftpatient succesfuldt behandlet med opformerede stamceller fra navlesnorsblod. Antallet af transplantationer med navlesnorsblod har nu oversteget Hvor mange er behandlet med stamceller fra navlesnoren? Verdens første offentlige navlesnorsstamcellebank, New York Blood Center, blev etableret i USA i Muligheden for privat opbevaring af navlesnorsstamceller fra nyfødte børn har eksisteret i USA siden 1992, i Danmark siden 2002 og i Sverige siden Allerede i løbet af 2013 var der foretaget flere end navlesnorsstamcelle-transplantationer på børn og voksne. 24 I første halvdel af 2010 i USA oversteg antallet af behandlinger med navlesnorsstamceller for første gang antallet af behandlinger med knoglemarvsstamceller. 25 Udviklingen skyldes, at stamceller fra navlesnorsblod kan blive til flere typer celler end voksne stamceller, at stamceller fra navlesnorsblod accepteres bedre af kroppens immunsystem end stamceller fra knoglemarv, samt at der globalt er flere og flere navlesnorsportioner tilgængelige i offentlige og private stamcellebanker Antallet af transplantationer med navlesnorsblod overstiger Etablering af Danmarks første private navlesnorsstamcellebank Verdens første offentlige navlesnorsstamcellebank etableres i USA (New York Blood Center) erne Stamceller i knoglemarven bruges til knoglemarvstransplantationer med henblik på behandling af blodkræft (leukæmi) Nobelprisen i Fysiologi og Medicin går til professor Shinya Yamanaka for opdagelsen af ips-teknologien Antallet af transplantationer med navlesnorsblod overstiger antallet af knoglemarvtransplantationer i USA. Omkring 2002 Stamceller til behandling af hjertelidelser viser positive resultater Embryonale stamceller opdages Første behandling med stamceller fra navlesnorsblod fandt sted i Frankrig. En dreng blev helbredt for en alvorlig blodsygdom ved hjælp af sin søsters stamceller

11 Tal og fakta om stamceller fra navlesnoren Hvor mange stamcelleportioner er opbevaret i offentlige og private stamcellebanker? Der er registreret mindst 158 private og offentlige navlesnorsstamceller i verden. Alene i USA opbevarer private og offentlige navlesnorsbanker ifølge Parents Guide to Cord Blood Foundation omkring navlesnorsportioner 26, og tallet er stigende. Hvor stor er sandsynligheden for at få behov for en stamcellebehandling? Ifølge forskerne vil der i fremtiden blive udbredt behov for stamceller til sygdomsbehandling. Eftersom der er tale om et område i så hastig udvikling, er det imidlertid vanskeligt at beregne den konkrete sandsynlighed for, at man senere i livet får behov for en stamcellebehandling, hvilket nedenstående to eksempler med al tydelighed illustrerer: Det ene eksempel er præsenteret af den amerikanske læge og forsker, Marcelo C. Pasquini, som helt tilbage i 2005 foretog en vurdering af sandsynligheden for, at man får brug for en stamcellebehandling i fremtiden. 27 Beregningen byggede på sandsynligheden for at blive ramt af en sygdom, som man allerede på daværende tidspunkt kunne behandle med stamceller fra navlesnoren. Behov for transplantation med egne stamceller Behov for transplantation med egne eller en slægtnings stamceller Inden for 20 år 1 ud af ud af Inden for 50 år 1 ud af ud af 450 Inden for 70 år 1 ud af ud af 220 Livstid 1 ud af ud af 120 Det andet eksempel tegner et ganske andet billede. Ifølge en artikel offentliggjort i fagtidsskriftet Biomedicines i 2014, vil således næsten 1 ud af 3 af alle amerikanske borgere (svarende til 128 millioner mennesker), få behov for en regenerativ stamcellebehandling i løbet af et livsforløb. 28 Sidstnævnte artikel forholder sig ikke til stamcellekilder, men eftersom der forskes intensivt i flere forskellige kilder til stamceller, herunder navlesnorsstamceller, er det realistisk at antage, at behandling med navlesnorsstamceller vil indgå i estimatet i et ikke-ubetydeligt omfang

12 Hvordan får man adgang til stamceller? Opsamling af stamceller fra navlesnoren Opsamling af stamceller fra navlesnoren er den nemmest tænkelige adgang til stamceller. Opsamling kræver accept fra det nyfødte barns moder, men ønsker man garanti for, at de opsamlede stamceller står til rådighed for den nyfødte selv til eventuel senere anvendelse - eller for den nyfødtes familie - skal man forud for fødslen have indgået aftale med en privat stamcellebank vedrørende opsamling og opbevaring. Den private råderet har man ikke, hvis navlesnorsstamcellerne opbevares i en offentlig navlesnorsstamcellebank. Så snart barnet er født og navlesnoren klippet, opsamles navlesnorsblodet fra moderkage og navlesnor. Da opsamlingen finder sted efter barnets fødsel, indebærer opsamlingen hverken risiko for mor eller barn. Efter opsamlingen laboratoriebehandles navlesnorsblodet, og stamcellerne isoleres, analyseres og kontrolleres. Herefter nedfryses de til minus 196 grader. Der går maksimalt 48 timer fra fødselstidspunktet, til nedfrysningen er en realitet. Dermed sikres bibeholdelse af stamcellernes egenskaber og kvalitet. Voksne stamceller Hvis man ikke har nedfrosset navlesnorsstamceller, og der opstår behov for stamceller fra for eksempel søskende til behandling af en syg bror eller søster, kan disse tilvejebringes ved hjælp af et operativt indgreb i knoglemarven. Selv børn bruges i dag som donorer i forbindelse med behandling af søskendes leukæmi, hvilket kan være etisk problematisk, fordi en donor altid bør kunne overskue og være indforstået med samt give personligt samtykke til donation, 21

13 Fremtidsperspektiver da selv et lille indgreb vil være forbundet med en vis risiko for komplikationer for donor. Har man ikke søskende, eller er ens stamceller ikke vævsforligelige med ens søskendes, vil lægerne forsøge at finde en vævsforligelig stamcelledonor i internationale offentlige stamcellebanker, der opbevarer stamceller fra navlesnorsblod og knoglemarv. Dette vil inden for en periode på et år lade sig gøre for 80 % af alle, der har behov. Man skal altså være forberedt på, at der kan være tale om en tidskrævende proces, og at man ikke i alle tilfælde har garanti for, at det lykkes at finde en matchende donor. Blandt forskere er der generelt enighed om, at forskellige kilder til stamceller i fremtiden vil kunne anvendes til behandling af sygdomme som for eksempel spastisk lammelse (cerebral parese), traumatiske hjerneskader, sklerose, Lou Gehrigs sygdom (amyotrofisk lateral sclerose (ALS)), Parkinsons sygdom, Alzheimer, hjerte-kar-sygdomme, knogleskørhed, diabetes mv. Der er i øjeblikk et mange kliniske forsøg i gang med mesenkymale stamceller, hvor fx patienter med hjertelidelser, diabetes, slidgigt og nervesygdomme behandles. Resultaterne fra disse forsøg vil få stor betydning for den fremtidige anvendelse af mesenkymale stamceller, uanset hvor de stammer fra. Resultaterne af mange af disse forsøg tegner lovende. Eksempler: Klinisk forsøg med injektion af autologe (dvs. patientens egne) navlesnorsstamceller i unge med type 1-diabetes. 29 Klinisk forsøg med donerede (allogene) navlesnorsstamceller til behandling af børn med cerebral parese. 30 Klinisk forsøg med navlesnorsstamceller til behandling af børn med neurologiske lidelser inklusive mindst 124 børn med spastisk lammelse (cerebral 22 parese)

14 Klinisk forsøg på bl.a. Rigshospitalet i Danmark med stamceller fra fedtvæv til behandling af hjertelidelser. Eksperimentelle studier med positive resultater ved brug af mesenkymale stamceller til regenerering af en beskadiget hjertemuskel efter et hjerteanfald. 32 Forskere fx fra Universitetet i Madison, Wisconsin har fundet tegn på, at stamceller vil kunne erstatte livsvigtige nerveceller i forbindelse med hjerneskader, og dyreforsøg har påvist, at behandling med egne stamceller kan reparere alvorligt skadet hjernevæv efter blodprop i hjernen eller hjerneblødning. I det hele taget er der tegn på, at hjernesygdomme vil kunne behandles med stamceller, og især med patientens egne stamceller. 33 Desuden vil man fortsat anvende stamceller til transplantation fx i forbindelse med behandling af blodsygdomme som fx leukæmi. Der er sygdomme, hvor tilførsel af stamceller kan være livreddende. Om stamceller også kan have betydning for kroppens normale aldring vides ikke, men det er et af de spændende nye perspektiver, der er under udforskning

15 Udfordringer Molekyler Blodstamcelle Selvom forskningen er nået langt, og stamceller allerede bruges til behandling af mange sygdomme i dag, er der et stykke vej endnu, før stamcellebehandling bliver rutinebehandling i forbindelse med en bredere vifte af alvorlige sygdomme. Dette hænger af hensyn til nødvendigheden af vævsforligehed - ikke mindst sammen med, at der endnu er alt for få navlesnorsstamcelleportioner opbevaret til, at man fra offentlig side kan tilbyde stamcellebehandlinger i bred skala. Der findes rigtig mange forskellige vævstyper. Nogle vævstyper er imidlertid mere hyppige end andre, og gennem de internationale stamcelleregistre som NMDP 34 og Netcord 35, vil man ofte kunne sikre den del af befolkningen, som kan behandles med delvis matchende stamceller til brug for behandling af for eksempel blodsygdomme, som fx akut leukæmi. Opformering af egne stamceller fra navlesnoren Har man egne navlesnorsstamceller opbevaret, er man og i mange tilfælde også ens søskende sikret adgang til vævsforligelige stamceller, hvis man rammes af en sygdom, der kan behandles med stamceller. Den mængde stamceller, der findes i en enkelt navlesnorsportion, kan imidlertid være begrænset, og det kan i disse tilfælde være nødvendigt at opformere antallet af stamceller. Det kan gøres på flere måder. Muligheden for anvendelse af to navlesnorsportioner samt opformering af navlesnorsstamceller er de metoder, der forskes mest i. Godkendte metoder til opformering af mesenkymale navlesnorsstamceller anvendes allerede rutinemæssigt i dag, og det er derfor relativt uproblematisk at behandle en patient med egne mesenkymale stamceller i et tilstrækkeligt antal. 36 Opformering af stamceller opnås ved at tilsætte molekyler, som binder til specifikke vækstreceptorer på cellens overflade

16 Privat eller offentlig opbevaring? De fleste lande har etableret nationale stamcellebanker, der med forældrenes samtykke opsamler og opbevarer de nyfødtes navlesnorsstamceller med henblik på almen anvendelse det gælder fx Sverige, USA, England og Tyskland. Danmark er et af de eneste udviklede lande, der endnu ikke har en national stamcellebank. Når der er brug for stamceller til en behandling, vil hospitalet forsøge at finde dem i internationale offentlige stamcellebanker med mindre man har direkte adgang til egne stamceller. En sådan søgning kan være tidskrævende, og der er ikke garanti for, at det vil lykkedes at finde et egnet match: I løbet af et år vil således kun 4 ud af 5 af de patienter, der har behov for det, have fundet en matchende donor i de internationale, offentlige stamcellebanker. 37 Er tiden en kritisk faktor i forhold til den sygdom, der skal behandles, kan det være problematisk at risikere at skulle vente i så mange måneder. Vævsforligelighed er delvis knyttet til etnicitet, så udfordringen med at finde en matchende prøve i offentlige registre er større for børn af forældre med forskellig etnisk baggrund. Derudover vil der selvfølgelig også være nogen, som falder uden for vævstypenormen, selvom slægten altid har boet i landet. Bor man i et land, hvor der både er offentlige og private stamcellebanker (som fx Sverige), vil den gravide skulle vælge mellem opbevaring af egne stamceller i privat regi eller donation til et offentligt internationalt stamcelleregister. Den altafgørende forskel er, at man ved donation af navlesnorsblod til en offentlig stamcellebank mister ejerskab og dermed råderet over de donerede stamceller. Navlesnorsstamceller, der opbevares i et offentligt register, er til rådighed for alle med samme eller passende acceptabel vævstype. En donor kan derfor ikke regne med, at der vil være navlesnorsstamceller med den rette vævstype til rådighed, hvis denne senere skulle få behov for dem. Har man nedfrosset egne navlesnorsstamceller, har man garanti for vævsforligelighed og vil derfor aldrig få problemer med at finde en egnet donor, hvis man skulle blive syg og få akut behov for stamcellebehandling med egne stamceller. Samtidig kan søskende i mindst 25 % af alle tilfælde gøre brug af hinandens stamceller. Anvendelse af søskendes stamceller vil ofte være relevant i forbindelse med behandling af fx arvelige sygdomme eller blodsygdomme

17 Hvordan er området reguleret? I Danmark er private og offentlige virksomheder, institutioner eller organisationer, som håndterer humane væv og celler til brug for behandling af mennesker, underlagt Vævsloven fra Vævsloven med tilhørende bekendtgørelser og vejledning er en implementering af et europæisk direktiv fra Vævscentre herunder stamcellebanker er akkrediteret af Sundhedsstyrelsen som håndhæver Vævsloven, udsteder tilladelser og kommer på inspektioner. Endelig er private stamcellebanker underlagt Sundhedsstyrelsens regler og kontrol for så vidt angår selve opsamlingsproceduren samt information og markedsføring

18 Ordliste Afstødning. Ved transplantation af celler og Embryonale stamceller (ESC). Stamceller fra autoimmunitet og kroniske betændel- Multipotente stamceller. Kan udvikle sig til organer er det vigtigt, at donoren har embryoner, dvs. fra befrugtede æg. Disse sessygdomme eller i forbindelse med mange slags celler. Nogle multipotente samme vævstype som modtageren. I stamceller er pluripotente. en transplantation for at forhindre stamceller står fx for dannelse af hud modsat fald vil der ske en afstødning, afstødning af det transplanterede organ. eller andre vævsdele. enten ved at modtagerens immunsystem FDA. Står for Food and Drug Administration Immunsuppression foregår enten i form afstøder de transplanterede stamceller, og er USAs føderale fødevare- og læge- af bestråling eller, oftest, ved behandling Placenta. Moderkagen. eller ved at de tranplanterede stamceller middelmyndighed. med immunsupprimerende lægemidler. selv foranlediger afstødning af modta- Pluripotente stamceller. Kan differentiere geren (GVHD, Graft-versus-host-disease). GVHR/GVHD (Graft-versus-host-rejection/di- ips: Inducerede pluripotente stamceller. sig til en hvilken som helst celletype i Sidstnævnte ses i nogle tilfælde ved sease). Er en hyppig og alvorlig komplika- Almindelige voksne celler (somatiske), der kroppen. transplantation af knoglemarv til patien- tion, der primært opstår som følge af HLA i laboratoriet er genetisk programmeret ter i behandling for leukæmi (blodkræft). mismatch og forårsager en signifikant til embryonallignende stamceller. Recipient. Den, der modtager (modsat donor). Ved brug af egne stamceller vil der aldrig dødelighed efter en transplantation. ske afstødning. Klinisk anvendelse/ forsøg. Når noget er Regenerativ medicin. Opbygning af ødelagt Hæmatopoietiske stamceller (HSC). Se Blod- klinisk betyder det, at det bruges i væv og dermed helbredelse af den Allogen stamcellebehandling. Indebærer dannende stamceller. behandlingsmæssigt øjemed. Når forsk- tilgrundliggende sygdom. brug af stamceller fra andre personer end ningen er så langt, at en behandling kan den, der behandles. HLA. Står for Human leukocyte antigen, som afprøves på patienter, kaldes det klinisk Voksne stamceller. Stamceller udtaget fra bruges i forbindelse med udredning af, forsøg. Hvis behandlingen afprøves på den færdigudviklede krop, fx knoglemarv Autolog stamcellebehandling. Indebærer om der er arvelig identitet, næsten arve- dyr, kaldes det præklinisk forsøg. eller fedtvæv. brug af egne stamceller. lig identitet eller ikke-arvelig identitet mellem personers hvide blodlegemer. Mesenkymale stamceller. Kan udvikle sig til Vævsforligelighed. Se under afstødning. Bloddannende stamceller (Hæmatopoieti- mange typer af celler. Primært anvendes ske). Udvikler sig til blodceller. Anvendes Immunstimulerende potentiale. Når noget de til regenerativ medicin (se nedenfor) primært i behandlingen af leukæmier har mulighed for at påvirke immun- og desuden ses positive resultater ved og genetiske sygdomme, der rammer forsvaret i positiv retning. behandling af bl.a. diabetes og visse blodceller. neurologiske sygdomme. Immunsuppression. Immunundertrykkende Donor: Den der giver (modsat recipient). behandling, hæmning af immunsystemets reaktioner, fx som behandling af 32 33

19 Noter og referencer 1. Kilde: Cord Blood Europe, april Kilde: Malgieri A: Bone marrow and umbilical cord blood human mesenchymal stem cells; state of the art. Int J Clin Exp Med Kilde: Verneris MR, Miller JS, The Phenotypic and Functional Characteristics of Umbilical Cord Blood and Peripheral Blood Natural Killer Cells, Br J Haematol October; 147(2): Kilde: Hal E. Broxmeyer, Edward F. Srour, Giao Hangoc, Scott Cooper, Stacie A. Anderson and David M. Brodine: High-efficiency recovery of functional hematopoietic progenitor and stem cells from human cord blood cryopreserved for 15 years. PNAS January 21, 2003, vol.100, no.2, Kilde: Kim SJ et al.: A multi-center, randomized, clinical study to compare the effect and safety of autologous cultured osterblast (Ossron) injection to treat fractures. BMC Musculoskelet Disord, 2009;10:20. Hare JM et al., A randomized, double-blind, placebocontrolled, dose-escalation study of intravenous adult human mesenchymal stem cells (Prochymal) after acute myocardial infarction, J AM Coll Cardiol 2009;54: Cowan CA, Klimanskaya I, McMahon J, Atienza BS, Witmyer J, Zucker J, Wang S, Morton CC, McMahon A, Powers D, Melton DA, Derivation of Embryonic Stem-Cell Lines from Human Blastocysts. New Engl. J. Med. 2004, 350: Foruden stamceller fra navlesnorsblod og knoglemarv som er de to kilder, der hyppigst omtales, findes der en tredje stamcellekilde, hvor man ved indsprøjtning af vækstfaktorer mobiliserer stamceller fra knoglemarven ud i blodbanen, hvorefter blodet tappes, og stamcellerne bliver frasorteret. Stamceller fra perifert blod er den mest anvendte kilde til transplantationer i dag, men da stamcellerne oprindeligt kommer fra knoglemarven, vil der i dette hæfte kun blive skelnet mellem stamceller fra navlesnoren og knoglemarven. 7. Kilde: Parentsguidecordblood.org 8. Kilde: Presidential Session at ASH 2010 devoted to Cord Blood : Presented by Professor Eliane Gluckman. 9. Daikeler T et al: Stem cell treatment of autoimmune disease [Article in German], Dtsch Med Wochenschr Aug;136(33): Kilde: Gluckman E. et al.: Hematopoietic reconstitution in a patient with Fanconi s anemia by means of umbilical-cord blood from an HLA-identical sibling N Engl J Med 1989;321: Wagner JE and E. Gluckman: Umbilical Cord Blood Transplantation: The first 20 Years, Semin Hematol 47: Kilde: Kilde: Diabetes Care 32(11): samt Klinik fur Kinder und Jugend Medizin, Technical University, Munich. 13. Kilde: A Randomized Umbilical Cord Blood Reinfusion in Children with Cerebral Palsy, June 2010, Duke University Medical Center; Principal Investigator Joanne Kurtzberg. 14. Kilde: Cox CS Jr. Et al.: Autologous Bone Marrow Mononuclear Cell Therapy for Severe Traumatic Brain Injury in Children. Neurosurgery, 2010 [Epub ahead of print] 15. Kilde: Arien-Zakay et al.: Human Umbilical Cord Blood Stem Cells: Rational for Use as a Neuroprotectant in Ischemic Brain Disease, Int. J. Mol. Sci Kilde: Ballen, Gluckman, Broxmeyer. Umbilical cord blood transplantation: The first 25 years and beyond. Blood 2013; 122: Kilde: Gluckman et al., 2010, Hematology. 18. The National Marrow Donor Program (NMDP) er en non-profit organisation, der arbejder for, at alle patienter, der har behov for det, får mulighed for at få en transplantation med blod fra knoglemarv eller navlesnor. Kilde: Kilde: Broxmeyer HE. Cord blood hematopoetic stem cell transplantation. StemBOOK Cambridge, Kilde: Rewied in Wagner JE and E. Gluckman, Umbilical Cord Blood Transplantation: The first 20 Years, Semin Hematol 47: Kilde: Verneris MR, Miller JS, The Phenotypic and Functional Characteristics of Umbilical Cord Blood and Peripheral Blood Natural Killer Cells, Br J Haematol October; 147(2): Kilde: World Cord Blood Congress i Marseilles, Frankrig, november Kilde: Broxmeyer HE. Cord blood hematopoetic stem cell transplantation. StemBOOK Cambridge, Kilde: Ballen, Gluckman, Broxmeyer. Umbilical cord blood transplantation: The first 25 years and beyond. Blood 2013; 122: The National Marrow Donor Program (NMDP) er en non-profit organisation, der arbejder for, at alle patienter, der har behov for det, får mulighed for at få en transplantation med blod fra knoglemarv eller navlesnor. Kilde: Kilde: org/press 27. Kilde: Marcelo C Pasquini (Center for International Blood and Marrow Research, USA) et al.: The Likelihood of Hematopoietic Cell Transplantation (HCT) in the United States: Implications for Umbilical Cord Blood (UCB) Storage. Præsenteret på 47th Annual Meeting of the American Society of Hematology i Atlanta Kilde: David T. Harris, Stem Cell Banking for Regenerative and Personalized Medi cine, Biomedicines 2014, 2, ; doi: /biomedicines Kilde: Diabetes Care 32(11): Kilde: Kyunghoon Min et al.: Umbilical Cord Blood Therapy Potentiated with Erythropoietin for Children with Cerebral Palsy: A Double-blind, Randomized, Placebo-Controlled Trial. STEM CELLS 2013;31:

20 Få mere at vide 31. Kilde: A Randomized Umbilical Cord Blood Reinfusion in Children with Cerebral Palsy, June 2010, at Duke University Medical Center; Principal Investigator Joanne Kurtzberg. 32. Kilde: Eur. Heart J (11): Kilde: Cell Transplant (9): ; J Neurosci Res (16): The National Marrow Donor Program (NMDP) er en non-profit organisation, der arbejder for, at alle patienter, der har behov for det, får mulighed for at få en transplantation med blod fra knoglemarv eller navlesnor. Kilde: The International NetCord Foundation er et non-profit samarbejde mellem navlesnors-blodbanker. Kilde: affiniscape.com/index.cfm udgave, 1. oplag april Grafisk tilrettelægning og produktion: Illustrationer: mollers.dk Hans Møller / Magnus Gaarde Fotos: StemCare og Dreamstime (2 og 23) 36. Kilde: Ballen, Gluckman, Broxmeyer. Umbilical cord blood transplantation: The first 25 years and beyond. Blood 2013; 122: Kilde: Querol S, Mufti GJ Marsh SG, Pagliuca A, Little AM, Shaw BE, Jeffery R, Garcia J, Goldman JM, Madrigal JA, Cord blood stem cells for hematopoietic stem cell transplantation in the UK: how big should the bank be? Haematologica, 2009, 94: samt Nature Medicin, Januar 2010, Professor Irwin Bernstein. 36

21 Værd at vide om stamceller Fokus på stamceller fra navlesnoren er forfattet af: PROFESSOR, DR.MED. Peter Ebbesen, som igennem en årrække har været tilknyttet Laboratoriet for Stamcelleforskning, Aalborg Universitet, Forsknings- og Innovationsstyrelsen samt Oslo Universitet. Professor Peter Ebbesen har i mange år arbejdet med kræft, ligesom han har været en visionær pionér inden for stamcelleforskning og har ledet flere internationale projekter på området. Han har desuden været aktiv fortaler for etablering af en offentlig navlesnorsstamcellebank i Danmark. GRUPPELEDER, m.sc.med. Christian Clausen fra forskningsinstituttet Bioneer A/S. Bioneer A/S er et helejet datterselskab af DTU, Danmarks Tekniske Universitet. Bioneers formål er at drive teknologisk service på almennyttigt grundlag inden for det biomedicinske, bioteknologiske og bio-medikotekniske område. Som almennyttig virksomhed er Bioneer uafhængig af særinteresser. MEDICAL DIRECTOR v. STEMCARE A/S, LÆGE Henrik Lawaetz. StemCare beskytter børns stamceller og er specialiseret i opsamling, laboratorie behandling samt opbevaring af stamceller fra nyfødtes navlesnorsblod med henblik på anvendelse ved eventuel senere opstået sygdom. StemCare blev etableret i Danmark i 2002 og i Sverige i 2013 og er medlem af den europæiske sammenslutning af stamcellebanker, Cord Blood Europe. ID: DK