Bingo«, sagde stamcelleeksperten professor Moustapha Kassem fra Syddansk Universitet. Og det havde han god grund til.

Sammen med sine medarbejdere havde han nemlig afsløret en central mekanisme bag knoglevækst.

En opdagelse, der netop er offentliggjort i det ansete videnskabstidsskrift PNAS.

Mikro-rna
Der er tale om et såkaldt mikro-rna. Det er små molekyler, som mennesket har mindst 1.000 forskellige af. Og ved at påvirke den menneskelige arvemasse – dna’et – styrer de en lang række biologiske processer.

Herunder knoglevækst, som mikro-rna nr. 138 kan tænde og slukke for.

Med den viden er det muligt at tænke i byggebaner.

Muligt at manipulere stamceller
For nu har man et virkelig godt grundlag for at gøre det, forskere i snart nogle år har arbejdet frem mod: At manipulere en patients egne stamceller til at producere knoglestykker, som han eller hun mangler.

For eksempel hos trafikofre eller hos kræftpatienter, der har fået amputeret knoglemasse – eller i forbindelse med knoglegendannelse efter diskusprolaps.

»Efter min mening er det nu realistisk, at de første forsøg på at hjælpe mennesker med denne teknik kan gå i gang i løbet af få år«, siger lektor og civilingeniør Jens Vinge Nygaard fra Ingeniørhøjskolen i Aarhus.

Han er materialespecialist og har konstrueret en særlig ’plastikprop’, der skal sikre, at knoglegendannelse ved hjælp af patientens egne stamceller sker i præcis de zoner, hvor der mangler knoglemateriale.

Nu uden hormoner
De stamceller, der arbejdes med, er de såkaldte mesenchymale stamceller, der som en slags reparationsberedskab sidder i bindevævet hos både dyr og mennesker.

Disse stamceller er udifferentierede, de har ingen specifikke arbejdsopgaver. Men de kan, når de får kommandoer fra dna’et, blive meget målrettede. For eksempel blive til knogleceller, hvis det er det, der aktuelt er behov for.

»Når man brækker et ben, skal det jo vokse sammen igen. Der skal altså dannes ny knogle, og det tager nogle stamceller sig af, fordi kroppen beordrer dem til at blive til knogleproducerende celler, der virker i brudpladen. Det er den mekanisme, vi arbejder med. Men nu slipper vi for at bruge hormoner«, siger Moustapha Kassem.

Mus har været forsøgskaniner
Hormonerne har hidtil været nødvendige, når forskerne skulle manipulere mesenchymale stamceller til at blive til knogleproducerende celler.

Disse manipulerede celler er – på nær et par udenlandske forsøg med mennesker – hidtil blevet afprøvet i museforsøg, hvor cellerne faktisk har været i stand til at gennemføre en knogleproduktion.

»Men så længe vi ikke vidste, hvilket mikro-rna der styrer knogledannelse, var vi nødt til at tvinge dem i den rigtige retning ved at bruge hormoner. Fremover vil vi kunne kommandere stamceller til at blive knogleproducerende celler ved at anvende mikro-rna nr.138«, siger Kassem.

Kemiske kopier
Men hvordan bruger man – rent teknisk – et mikro-rna?

Svaret på det spørgsmål er, at man bestiller det hos et firma, fortæller Jens Vinge Nygaard:

»Man kender den genetiske kode bag en lang række mikro-rna, også nr. 138. Og derfor kan de fremstilles syntetisk. De syntetiske kopier bliver derefter omsluttet af et lag sukkerlignende forbindelser, og så er de klar til aktion«.

Tricket er nu at få de små ’kugler’ til at trykke på de rigtige ’knapper’ i patientens dna, så stamcellerne programmeres til at producere knogle. Og lige præcis her mødes den medicinske verden og ingeniørverdenen.

Teknikken kan anvendes om få år
For de stamceller, man har taget fra en patient og efterfølgende manipuleret, skal sættes ind i patienten igen, så knoglegendannelsen kan komme i gang, forklarer Moustapha Kassem:

»Man kan godt forestille sig, at det hos yngre patienter, der har god grokraft, kan klares, uden at man udtager stamceller fra vedkommende – men i stedet blot sprøjter mikro-rna nr. 138 ind i det område, hvor knoglegendannelsen skal ske. Og så vil det tilførte mikro-rna i teorien aktivere de lokale stamceller«.

»Men hos ældre, der heler langsommere – og i forbindelse med en række sygdomme, herunder knogletab som følge af kræft – vil det nok i mange tilfælde være nødvendigt at indsætte både stamceller og mikro-rna nr. 138. Altså en mere færdig ’cementblanding’, om man vil. Men det er nogle af de problematikker, vi nu skal i gang med at undersøge. I første omgang via museforsøg«.

Også Moustapha Kassem tror, at teknikken så småt vil kunne anvendes på mennesker i løbet af få år: »Men tidshorisonten afhænger i høj grad af de kommende dyreforsøg«.