Stiencelleudviklingens vej afhænger af dens form

For at styre stamcellen langs den nødvendige udviklingsvej er det ikke nødvendigt at forsyne det med passende hormoner og andre biokemiske signaler. Det er nok blot at tvinge det til at tage form af cellen i det ønskede væv.

Hvad får stamceller til at blive til en anden, strengt defineret type celler? Hvordan, for eksempel, lærer knogleceller, at de behøver at blive en knoglecelle snarere end brusk? Disse spørgsmål er af stor betydning for både grundlæggende videnskab og anvendt videnskab. I regenerativ medicin erstattes syge væv af sunde, der er fremkommet fra stamceller, og læger bør være sikre på, at stamceller vil blive til det rigtige væv.

Det er kendt, at sådanne celler adlyder kemiske signaler: et hormon kan styre en stamcelle for at give anledning til et eller andet modent væv. På den anden side er der tegn på, at celledifferentiering afhænger af den type overflade, som cellekulturen lever på og multiplicerer: Cellens kontakt med substratet bestemmer sin skæbne. Forskere fra National Institute of Standards and Technology (USA) antyder, at omdannelsen af stamcellen afhænger af den form, den måtte tage.

Til dyrkning af væv fra stamceller bruger medics midlertidige polymerimplantater, der tjener som substrat, et tredimensionelt fundament. Skeletimplantatet organiserer celler i rummet og styrer deres vækst. I eksperimentet plantede forskerne stamceller af knoglevæv i flere typer af sådanne implantater, som afveg i rumlig struktur. I dette tilfælde blev cellerne dyrket uden at tilføje hormoner eller andre stoffer, der kunne "fortælle" dem om udviklingsvejen. Som følge heraf begyndte stamceller i kun ét tilfælde ud af fem at akkumulere calcium, hvilket er tegn på deres omdannelse til en moden knoglecelle. For at kunne få et fodfæste på dette substrat måtte cellerne strække sig og give lange processer, det vil sige i form af en moden osteocyt.

Således som forfatterne skriver i tidsskriftet Biomaterialer, kan stamceller skubbes til den ønskede udviklingsvej uden nogen kemisk signal cocktails. Det er nok at give dem en karakteristisk form, der er forbundet med cellerne i det ønskede væv.

Ved første øjekast er resultatet mærkeligt og uforståeligt. Det er som at sige: eleverne bliver læger, fordi de i medicinsk praksis er tvunget til at bære hvide klæder. Forskere har endnu ikke forklaret, hvordan cellernes morfologi bestemmer deres adfærd. Men selvfølgelig synes den rumlige metode til dyrkning af nyt væv at være billigere og enklere end den signal-kemiske "dyrkning".