Våra blodstamceller bildar omkring tusen miljarder nya blodkroppar varje dag. Men när vi åldras förändras blodstamcellernas förmåga att producera blod. Det leder till att äldre personer lättare drabbas av anemi, försämrat immunförsvar och har större risk för att utveckla vissa typer av blodcancer. Nu har en forskargrupp vid Lunds universitet, för första gången lyckats föryngra blodstamceller med spårbar nedsatt funktion i åldrande möss. Studien publiceras i Nature Communications.

När vi är unga producerar våra blodstamceller en jämn och välbalanserad mängd röda och vita blodkroppar beroende på behov. Men när vi blir äldre försämras blodstamcellernas kapacitet och det behövs fler stamceller för att producera den mängd blodceller som vi behöver.

– Den här typen av åldersrelaterade förändringar kan få stora konsekvenser eftersom de kan leda till en obalans i stamcellernas produktion. Exempel är en minskad produktion av immunceller eller en överdriven produktion av andra typer av celler som i sin tur kan vara ett förstadium till leukemi, förklarar David Bryder som har lett studien på Lunds universitet.

Gamla stamceller spåras
En grundläggande fråga har varit om blodstamcellerna åldras olika inom samma individ eller om alla blodstamceller påverkas likvärdigt av stigande ålder. Därför har det varit viktigt att i ett första steg genetiskt märka upp gamla blodstamceller för att kunna urskilja och spåra de som är mest påverkade av ålder. I nästa steg har dessa spårbara celler omprogrammerats till en annan typ av stamcell – en sk iPS-cell som kan ge upphov till alla celler i en individ och inte bara blodceller. Vid omprogrammeringen ”nollställs” cellens identitet och när dessa omprogrammerade iPS-celler bildade nya blodstamceller såg man att nollställningen ledde till att cellerna hade föryngrats.

– Det visade sig att det inte var någon skillnad i blodbildningskapacitet när vi jämförde de omprogrammerade blodstamcellerna med friska blodstamceller från en ung individ. Detta är så vitt vi vet, första gången som någon direkt lyckats visa att det går att återskapa den funktion som unga stamceller har från en funktionellt gammal cell, säger Martin Wahlestedt, förstaförfattare till studien.

Mutationer är inte orsaken
Forskargruppen har genom sina studier också visat att många åldersrelaterade förändringar i blodsystemet inte kan förklaras av mutationer i cellens DNA. Hade förändringarna berott på permanenta skador på DNA-nivå, så hade de skadorna även funnits kvar efter nollställningen. Istället verkar s k epigenetiska förändringar ligga bakom den nedsatta funktionen med stigande ålder.

– Våra resultat motiverar till vidare forskning för att kunna förbättra funktionen av mänskliga blodstamceller och därmed påverka sjukdomar som anemi, blodcancer och andra blodsjukdomar, avslutar David Bryder.

Studien har finansierats av Cancerfonden, Barncancerfonden, Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse och ERC, European Research Council (ERC).

Publikation
”Clonal reversal of aging-associated stem cell lineage bias via a pluripotent intermediate”, Martin Wahlestedt, Eva Erlandsson, Trine Kristiansen, Rong Lu, Cord Brakebusch, Irving L. Weissman, Joan Yuan, Javier Martin-Gonzalez och David Bryder, Nature Communications, online 22 Februari 2017, doi:10.1038/ncomms14533

För mer information kontakta:
Martin Wahlested, forskare, Institutionen för laboratoriemedicin, Lunds universitet, 0709-623074,  martin.wahlestedt@med.lu.se

Katrin Ståhl, Medicinska fakulteten, Lunds universitet, 046-222 01 31 | 0725-27 97 97