TED-föreläsning om reparation av hjärnan

Professor Siddharthan Chandran beskriver sig själv sålunda: Jag är en neurolog som arbetar inom det växande forskningsområdet regenerativ neurologi, återskapande av nervvävnad. Jag är intresserad av neurodegeneeration, stamceller och reparation av hjärnan. Han är chef för en avdelning som heter Centre for Clinical Brain Science i Edinborough. Juli 2013 gav han en intressant TED talk föreläsning på : Kan den skadade hjärnan reparera sig själv.

Han börjar med att han är fascinerad av detta och tror att reparation av hjärnan kommer att blir en viktig behandling av sjukdomar i hjärnan som i dag inte går att behandla och är obotliga.

Som beskrivning av sådana sjukdomar visas bilder av en Alzheimer hjärna jämfört med en frisk. Man ser tydliga förändringar på magnetkamerabilderna och det går att visa bilder av andra sjukdomar som multipel skleros, Parkinsons sjukdom, motorneuronsjukdom ( varav den vanligaste är ALS) och Huntingtons sjukdom som visar typiska sjukdomsskador vid dessa sjukdomar. Sammantaget utgör dessa ett av de största problemen inom hälsoområdet som världen över i dag omfattar 35 miljoner människor och kostnaden globalt är 700 miljarder USD. Många av dessa är åldersrelaterade vilket innebär att de kommer att öka i och med att jordens befolkning blir äldre.
Hur kommer det sig att det inte finns några effektiva behandlingar frågar professor Chandran.

Han ger en snabbkurs i detta med hjärnan. Han börjar med vad han lärde på läkarutbildningen, vilket han säger inte kommer att ta lång tid. Han gick utbildningen i slutet av 1900 talet. Själv gick jag ännu tidigare vilket innebär att jag i stort sett lärde mig ingenting om neuroplasticitet. Dock fick man lära sig om den vanliga utvecklingen av stamceller till mogna celler.

Hjärnan är mycket enkel, säger han. Den består av fyra celler, varav han nämner och visar två: neuron och myelinbildande celler-oligodendrocyter. När de fyra cellerna samverkar hos friska sker det mycket effektivt och harmoniskt. Den elektriska aktiviteten som går via neuronen möjliggör tänkande, emotioner, inlärning mm. Men när det sker skador på någon av cellerna fungerar det inte lika effektivt längre. När ledningarna skadas leder det till olika sjukdomar. Om en motorneuronceller som finns i ledningar ( banor) till muskler drabbas man av motorneuronsjukdomar exempelvis ALS. Han visar en videosnutt med John som har en motorneuronsjukdom. John berättar att hans besvär började för 1 ½ år sedan med andingsproblem. Så småningom fann man att orsaken var en motorneuronsjukdom. Under den tid som gått därefter har han blivit svag i armar och ben och på 18 månader har han från att ha varit frisk och stark blivit beroende av rullstol och respirator. Låt oss inse, säger Siddharthan Chandran. John skulle kunna vara var och en av oss eller en av våra föräldrar eller barn.

När myelincellen dör får man multipel skleros säger professor Chadran. Han visar bilder av hjärnan där man på vänster sida ser skadorna vid MS illustrerade av vita cirklar ( lesioner). Nu tänker ni säger Chadran, här berättar jag om skador och förödande sjukdomar. Vilken berättelse! Men det finns hopp.
Nästa avsnitt handlar om att hjärnan kan reparera sig själv. Han visar en bild av hjärnan hos en patient med MS och man ser skador, lesioner. Men på en efterföljande bild visas hur en del av dessa lesioner läkt. Man ser bilder av områden med lesioner( vita) men på efterföljande bilder är de ljusblå ( inringat med rött) . Lesionerna har läkt. Detta utan att någon gjort något, inga mediciner, ingen läkare. Hjärnan har läkt av sig själv-spontant. Detta har skett därför att det finns stamceller i hjärnan vilket gör det möjligt att tillverka nytt myelin.

Detta är helt emot vad vi lärde oss förr, säger han. Hjärnan kunde inte reparera sig själv till skillnad från alla andra organ, fick man lära sig på vårdutbildningar inklusive läkarutbildningen. Det gäller att hitta sätt säger professor Chadran att främja denna spontana reparation som finns i hjärnan.

Varför finns ingen behandling som främjar reparation i hjärnan. Det är en fråga om tid säger Chadran. När man skall utveckla ett läkemedel har man från början av processen en mängd substanser som skall undersökas- kanske 10 000. Och genom att undersöka dessa sållar man fram kanske en som kommer att fungera som läkedel. Denna process tar bortåt 15 år och kostar miljarder med kronor och till slut kanske det ändå inte blir något godkänt läkemedel. Kanske finns nu möjligheter att förändra denna process. Han säger att en av flaskhalsarna finns i början av processen. Det handlar om den forskning som sker på djurmodeller. I fråga om MS heter dessa modeller experimentell autoimmun encefalit EAE. All begynnande forskning sker på djurmodeller och det är inte människan. Chadran tror att en del av detta skulle kunna ersättas med forskning på mänskligt material, nämligen

Man kan använda mänskliga stamceller. Mänskliga stamceller kan göra två saker, de kan förnya sig och göra mer av sig själva. De kan också specialisera sig till att blir vilka celler som helst i kroppen även nervceller. Hur kan man utnyttja denna förmåga. Ett av svaren finns hos fåret Dolly, som utvecklades till ett däggdjur från en vixen cell. Forskaren Yamanaka har visat att man kan också ta en vuxencell en specialiserad cell och förvandla till stamcell. Detta innebär att man kan ta en cell från en patient och skapa en stamcell med förmåga att specialisera sig- sk pluripotenta stamceller och sedan från dessa utveckla celler som behövs vid den aktuella sjukdomen.

Man kan använda stamcellerna till 1/ utveckling av läkemedel 2/för att reparera hjärnan.

• Teknik för att utveckla läkemedel. Ex. Man tar hudprov fr en patient med motorneuronsjukdom. Förvandlar hudceller till pluripotenta stamceller. Vidare tar man prov från en frisk person helst genetisk nära och sedan kan man jämföra hur dessa påverkas. Chadran har tillsammans med Shaw, Finkbeiner och Maniatis tittat på sådana motoriska nerceller som utvecklats på detta sätt från patienter med motornervsjukdom. Man kan åskådliggöra dem genom att göra dem fluoriscerande. På så sätt kan man jämföra dem med utvecklingen hos friska motorneuron. Genom att jämföra dessa kan man studera exempelvis utvecklingskurvorna ( exempelvis överlevnad) för de sjuka och de friska. Sedan kan man testa läkemedel på de sjuka cellerna och se om kurvorna närmar sig de friska. På så sätt skulle man kunna hoppa över en del djurförsök med djurmodeller genom att se hur det fungerar på mänskliga celler. Man skulle på detta sätt kunna hoppa över en av flaskhalsarna som djurmodellerna utgör. Förkorta tiden för läkemedelsutveckling och minska kostnader.
• Ett annat sätt att använda stamceller är att använda dem direkt för att reparera skador. Dels genom att använda celler som redan finns i hjärnan. Det finns sådana även i den sjuka hjärnan. Det kommer i framtiden att finnas läkemedel som understödjer dessa egna stamscellers förmåga att läka. Den andra metoden är att transplantera in celler. Han berättar om ett försök man gjort på MS patienter, där man tog celler från deras benmärg, och plockade fram stamcellerna på laboratorier. Sedan sprutade man in stamcellerna i patienterna och följde utveckling av synnerven både före insprutningen och efter. Det visade sig före insprutningen förtunnades den men i mätningarna efteråt fann man att synerverna tillväxte. Det tycktes som insprutningen av stamceller verkade skyddande mot en progressiv förändring, Riktigt vad som skedde vet ej Chadran men tror kanske att det var hjärnans egna nervceller som gjorde jobbet med stamcellerna som sprutades in var skyddande.

Siddharthan Chandran avslutar med att han är mycket hoppfull inför framtiden avseende stamcells teknik och möjligheterna att reparera hjärnan. Det kan gå snabbare än vi tror.