Enkel metod räddar stressade leverceller för forskning

Isolerade mänskliga leverceller är viktiga i både klinisk och pre-klinisk forskning, men kvaliteten på cellerna är ofta väldigt varierande. Forskare vid Uppsala universitet har nu konstruerat ett enkelt protokoll som gör att även celler av sämre kvalitet kan användas i laboratoriers cellkulturer. Resultaten presenteras i tidskriften Archives of Toxicology.

Hepatocyter är de celler i levern som är ansvariga för avgiftningen av blodet och utgör ungefär 80 procent av leverns volym. Dessa leverceller används ofta i laboratorieexperiment, till exempel när det handlar om läkemedelsupptag, metabolism eller toxicitet. Oftast har forskare dock inte tillgång till färska isolerade mänskliga leverceller eftersom de endast kan prepareras i högspecialiserade laboratorier. För att kunna ha dem till hands när de behövs använder forskarna djupfrysta celler. Tyvärr tar däggdjursceller ofta skada av att frysas och tinas.

- Stressen kopplad till att isoleras och frysas tär hårt på hepatocyterna och många av cellerna är alltför skadade för att kunna återhämta sig efter upptining. När alltför många celler är skadade blir de i stort sett oanvändbara i laboratoriet, säger Magnus Ölander doktorand i läkemedelsformuleringsgruppen vid Uppsala universitet som leds av professor Per Artursson. 

Forskargruppen använde toppmodern masspektrometri för att jämföra uttrycket i tusentals proteiner i skadade och friska leverceller. De fann att skadan involverade apoptos, en kontrollerad form av celldöd.

- I våra vidare analyser kunde vi se att de skadade cellerna oftast var i de tidigare stadierna av apoptos. Vi tänkte att om vi kunde hitta ett sätt att tillfälligt minska på stressen så kunde vi ge cellerna en chans att återhämta sig, säger Magnus Ölander.

Forskarna behandlade levercellerna med olika stressreducerande medel och upptäckte att skadan faktiskt kunde upphävas med hjälp av en specifik apoptos-hämmare. Baserat på denna upptäckt designade de ett enkelt återställningsprotokoll som förbättrar kvaliteten hos mänskliga leverceller av sämre kvalitet. Cellerna återfår sin funktionalitet när det kommer till läkemedelsupptag, metabolism och toxicitet och kan användas i de flesta applikationer. Det här är första gången som mänskliga hepatocyter ”räddats” från frysstadiet, vilkets tidigare ansetts som ett hopplöst företag.

- En annan ny aspekt är att hämmaren bara används under en kort tid efter tining och tas sedan bort från cellerna. Tack vare detta återfår cellerna sin känslighet för toxiska substanser som verkar genom apoptos. Vi tror att vårt protokoll kan öka tillgången på mänskliga hepatocyter av bra kvalitet dramatiskt, eftersom det finns gott om hepatocyter av sämre kvalitet nedfrusna på laboratorier över hela världen. Vår upptäckt kommer att ge forskningssamhället bättre tillgång till dessa viktiga celler. Det är möjligt att vårt protokoll går att använda också till andra frysta celltyper, men det återstår att undersöka, säger Magnus Ölander.

Ölander et al., A simple approach for restoration of differentiation and function in cryopreserved human hepatocytes, Archives of Toxicology, DOI: 10.1007/s00204-018-2375-9

För mer information kontakta:
Magnus Ölander, doktorand vid institutionen för farmaci, tel: 070 307 56 49, e-post: magnus.olander@farmaci.uu.se
Per Artursson, professor i läkemedelsformulering vid institutionen för farmaci, tel: 070-425 08 88 e-post: per.artursson@farmaci.uu.se