- Ja, så enkelt var det at vi først ikke trodde det vi så i mikroskopet. Kunne vi ha gjort en feil?
En dag for elleve år siden gjorde Yamanaka en oppdagelse som forbløffet - ikke bare ham selv, men en hel medisinsk verden.
Etter flere års arbeid og mange mislykkete forsøk så han og stipendiaten hans, Kazutoshi Takahashi ved universitetet i Kyoto, at noe hadde skjedd i den lille petriskålen på laboratoriet der de jobbet. Spesialiserte, ferdigutviklete celler hadde gått tilbake til start - og blitt til noe som liknet den stamcellen de var på fosterstadiet.
Det er ikke mulig!
Da var det gått to uker siden de to forskerne hadde tatt hudceller fra halen på ei mus og genmodifisert dem - slik at de uttrykte 24 nøye utvalgte gener som er med på å bestemme hvordan cellene utvikler seg. I mellomtiden var cellene blitt omdannet. Nå så de ut som embryonale stamceller, og de oppførte seg slik også. Alle sa at noe slikt var umulig. Ingen hadde greid å sette utviklingen i revers på denne måten.
Ikke så rart at mange hadde forsøkt. Stamceller er nemlig superceller. De har evnen til å dele seg og danne nye stamceller. Og ikke minst har de evne til å differensiere, altså spesialisere seg til de ulike celletypene som er i vevet der de oppholder seg.
Les også denne saken i Apollon: Energimotoren i cellene våre stammer fra bakterier
Innen medisinen har særlig mye håp vært knyttet til de embryonale stamcellene. Alle cellene i kroppen vår stammer fra disse: Når eggcellen og sædcellen smelter sammen, dannes en ny celle, en zygote. Etter fem-seks dager oppstår en blastocyst, en liten ball med noen få celler inni. Dette er stamcellene. Når blastocysten fester seg i livmoren, dannes embryoet, fosteranlegget, og stamcellene begynner å lage alle de om lag 220 celletypene vi består av: muskelceller, blodceller, hjerteceller, hudceller, tarmceller, nerveceller. Et helt menneske.
Stamcellene fra embryoet er fantastiske for forskerne. De kan dyrkes nær sagt i uendelige mengder i laboratoriet og i prinsippet utvikle akkurat det vevet eller det organet de kan ønske seg. Men forskningen er omdiskutert. Å bruke stamceller fra overtallige, befruktede egg etter prøverørsbehandling, er ikke uproblematisk. Eggene kunne teoretisk sett blitt til barn.
- Vi ville løse dette etiske problemet, og jobbet hardt i mange år for å få det til, fortalte Yamanaka sitt lydhøre publikum på Universitetet i Oslo.
Gamle celler ble unge
Den dagen på laboratoriet for elleve år siden gikk det gradvis opp for ham at de hadde greid det: Musas hudceller var blitt unge igjen. Nå kunne de utvikle seg til i prinsippet alle mulige celler, akkurat som de embryonale stamcellene.
Han kalte dem indusert pluripotente stamceller - mest kjent under akronymet iPS. Det skulle ikke lenger være nødvendig for forskerne å gå veien om de dyrebare stamcellene i mors liv.
Les også denne saken i Apollon: Avslører det indre livet i verdens største encellete alge
Men hvilke av de 24 genene var det som hadde fått hudcellen til å bli til en stamcelle igjen? Alle, eller bare noen av dem? Forskerne var til å begynne med ikke sikre. Etter prøving og feiling de neste to månedene fant de svaret.
- Det var bare fire som skulle til, sa Yamanaka.
- Alt vi trengte, var en kombinasjon av disse: Oct3/4, Sox2, Klf4 og c-Myc. Dermed åpnet DNA-et seg og skrudde på de øvrige genene som er aktive i stamceller.
- Vi gjentok det samme eksperimentet igjen og igjen. Vi fikk alltid det samme resultatet, fortalte han.
Året etter greide Shinya Yamanaka å gjøre det samme med hudceller fra et menneske. Hudceller fra en 36 år gammel kvinne ble til uspesialiserte stamceller - slik de hadde vært på fosterstadiet nesten 37 år tidligere.
For det store medisinske gjennombruddet og teknologien han hadde utviklet, fikk han Nobel-prisen i medisin i 2012.
Fikk synet tilbake
Den første som ble behandlet med den nye teknologien, var en 70 år gammel japansk kvinne. Hun led av aldersrelatert maculadegenerasjon, en av de aller vanligste årsakene til synstap i verden. Den gule flekken - macula - sentralt i netthinnen hennes, var svekket. Synet ble dårligere for hver måned som gikk.
Yamanakas kollega, Masayo Takahashi, tok en ørliten bit hud fra armen hennes, behandlet cellene derfra slik at de uttrykte de fire pluripotensgenene. Så lot hun cellene gro under kontrollerte betingelser i en skål på laboratoriet. I løpet av tre måneder var cellene gått tilbake til å bli stamceller, slik de hadde vært på fosterstadiet. Kvinnens syn var svekket fordi mange av pigmentepitelcellene under netthinnen var døde. De nye stamcellene ble differensiert til de nye, friske øyencellene hun trengte.
Modne, spesialiserte celler fra kroppen kan omprogrammeres til å bli umodne celler - såkalte indusert pluripotente stamc
