Den mänskliga hjärnan består av cirka 170 miljarder celler, av vilka ungefär hälften är neuroner som ombesörjer utväxlingen av signaler eller hjärnimpulser.
När hjärnceller blir sjuka eller slits ut kan det leda till ett flertal neurodegenerativa sjukdomar som MS, ALS (amyotrofisk lateralskleros), Alzheimers sjukdom, autism och schizofreni.
En banbrytande dansk studie visar emellertid att det går att hjälpa hjärnan att själv bilda nya celler, som ersätter både sjuka celler och de celler som är gamla och uttjänta.
Forskningen, som har publicerats i tidskriften Nature Biotechnology, kan vara ett av de största och mest avgörande stegen i riktning mot en framtida behandling av ett stort antal genetiskt betingade och åldersrelaterade hjärnsjukdomar.
Humanceller i mushjärna
Den danska forskargruppen vid Köpenhamns universitet transplanterade in så kallade progenitorceller från människor i mushjärnor. Progenitorceller är ett slags stamceller som kan differentiera mellan flera olika celltyper efter behov.
Humana progenitorceller (hCGPs) utvecklas till ett flertal underarter, bland andra astrocyter och oligodendrocyter, som specialiserade celler med bestämda funktioner.
Viktiga för signalutväxling
Majoriteten av våra celler i centrala nervsystemet är astrocyter, som skyddar neuronerna, transporterar näringsämnen och avlägsnar avfallsämnen. Oligodendrocyter etablerar och underhåller det fetthaltiga myelinet, som skyddar nervfibrer, som överför impulser eller hjärnsignaler.
Det är när astrocyter och oligodendrocyter åldras eller blir sjuka, som olika neurodegenerativa och neuropatiska sjukdomar kan uppstå. Därför är det en banbrytande nyhet att de nu kan återetableras.
Utplånar sjuka och åldrande gliaceller
Forskarna visste redan från tidigare försök att det var möjligt att få friska humana gliaceller (stödceller till neuronerna) att ersätta gliaceller i möss med Huntingtons sjukdom. Det är en sällsynt men dödlig och ärftlig sjukdom, som gradvis förstör neuronerna i hjärnan.
I det nya försöket implanterade de danska forskarna humana progenitorceller i möss, som hade fått stamceller hämtade från människor med Huntingtons sjukdom.
"Vi transplanterade in de friska stamcellerna från människor och observerade att de friska cellerna raderade och ersatte de sjuka gliacellerna", förklarar Steven Goldman, en amerikansk läkare och vetenskapsman som är knuten till Köpenhamns universitet och en av forskarna bakom studien.
Inte nog med att de konkurrerade ut de sjuka cellerna – de gjorde likadant med friska celler som bara var utslitna.
"Om vi kan ersätta sjuka och uttjänta celler, kan vi till viss del återetablera en normal funktion i samband med degenerativa sjukdomar, som vi tidigare har påvisat i våra försök med Huntingtons sjukdom", berättar Steven Goldman.
Forskarna hoppas kunna utföra motsvarande humanförsök inom loppet av ett par år. Om allt går som planerat kommer det att vara möjligt att byta ut sjuka eller uttjänta hjärnceller på människor enbart genom att tillsätta friska stamceller, som kan differentiera de olika celltyper som behöver bytas ut.