Dyrker brusk for å reparere skader
Jan Elvenes ved Institutt for klinisk medisin ved Det helsevitenskapelige fakultet disputerer 19. mars. Avhandlingen er om brusk- og bruskstamceller, hvor han undersøker hvordan teknikkene som i dag brukes i dyrkingen av brusk kan forbedres.
 |
Jan Elvenes. |
Der mekaniske proteser lenge har vært eneste behandlingsmåte på de større skadene, har biologisk reparasjon av mindre bruskskader blitt stadig mer utbredt. Behandlingsmåter som mikrofraktur og bruskcelle-transplantasjon har etter hvert blitt mer aktuelle behandlingsmetoder, hvor kroppens egne celler brukes i reparasjonen av bruskskadene.
UNN og UiT - ledende på bruskforskning
Allerede i 1996, da Universitetssykehuset Nord-Norge (UNN) startet dyrkingen av brusk som første sykehus i landet, startet forskningen på brusk og bruskreparasjon i Tromsø. Siden den tid har Ortopedisk avdeling ved UNN og Ortopedisk kirurgisk avdeling ved Institutt for klinisk medisin ved Helsefak ved UiT markert seg som et ledende forskningsmiljø innen bruskstudier både nasjonalt og internasjonalt.
De siste fem årene har forskningsarbeidet resultert i to doktorgradsavhandlinger på området. Jan Elvenes har gjennom sitt doktorgradsarbeid kommet frem til nye metoder for å isolere og dyrke frem brusk av stamceller. Elvenes har også sett på hvordan dyrkingen av bruskceller kan forbedres ved å kartlegge hvilke vekstvilkår som er avgjørende for å danne god brusk.
Nye teknikker for å isolere og dyrke stamceller
I sitt forskningsarbeid har Elvenes klart å isolere stamceller fra kneet ved hjelp av en ny teknikk, utarbeidet av bruskforskningsmiljøet i Tromsø.
- Vi har utviklet en ny teknikk for å hente ut stamceller fra kneet i forbindelse med vanlig mikro-frakturbehandling, hvor vi introduserer en nål inn i mikrofrakturhullet og suger ut benmargen direkte i en sprøyte. Benmargscellene blir så isolert ved å dyrke de i ettlagskulturer med medium som stimulerer benmargscellene til å spesialisere seg til bruskceller. Ved å benytte kroppens egne stamceller unngår man tekniske vanskeligheter forbundet med kroppsfremmet vev, og også de etiske problemstillingene knyttet til dette.
Elvenes påpeker videre at "hanging drop culture", eller hengedråpekultur, har vist seg å være en egnet metode for å få stamcellene til å danne brusk. Denne tredimensjonale dyrkingsmetoden ble anvendt ved UNN allerede i 2005, og gjør det mulig å dyrke frem bruskbiter av stamceller.
Kartlegging av bruskcellens vekstvilkår
Elvenes har også sett på hvilke faktorer som er avgjørende i dyrkingen av brusk fra bruskceller. Ved å undersøke hvilken rolle vekstvilkår som serum, oksygennivå og tilsatte vekstfaktorer har hatt i dyrkingen av brusk i laboratoriet, har Elvenes kommet frem til at et lavt oksygennivå er gunstig:
- Vi viser i våre eksperimenter at lavt oksygen er positivt for uttrykket av bruskspesifikke gener når cellen dyrkes i monolayer, samt at lavt oksygen under tredimensjonal vekst fører til økt diameter på brusksfæroidene.
 |
| Bildet viser elektromikroskopisk bilde av en brusksfæroide. Foto: Elektromikrosopisk avdeling, Det helsevitenskapelige fakultet, UiT |
Elvenes trekker også frem at kombinasjonen mellom lavt oksygennivå og serum er mest positiv for differensieringen og spesialiseringen av bruskcellen ved dyrking i laboratoriet. De undersøkte vekstfaktorene (IGF-1 og bFGF) var også effektive for å øke celledelingen, men viste seg derimot å være ugunstig for spesialiseringen av cellene.
Jan Elvenes disputerer med avhandlingen "Biologien til brusk- og bruskstamceller. Implikasjoner for vevs-rekonstruksjon og biologisk reparasjon av bruskdefekter" 19. mars i Tabletten, Farmasibygget. Her holder han kl. 10.15 prøveforelesningen "Bruk av stamceller i klinisk medisin", og kl. 12.15 er det klart for forsvar av avhandlingen.
Les mer om forskningsmiljøet rundt brusk og bruskskader ved UNN og UiT her:
