Djurfri cellodling för bättre forskning

Redan i sin tidiga forskarbana på 80-talet bestämde sig Stina för att sluta använda möss i sin forskning. Hon kunde se hur djuren led, men också hur djurförsöken just i hennes fall inte gav användbara resultat.

Hon bestämde sig där och då för att bara göra studier med hjälp av cellmodeller för att öka förståelsen för hur cellgifter fungerar. I sådana cellmodeller odlas cancerceller från riktiga tumörer utanför kroppen i en näringslösning, så kallat cellodlingsmedium.

Resistenta cancerceller

Stinas forskning handlar bland annat om att studera cancerceller som är resistenta mot behandling, så kallade cancerstamceller. Nutida cellgifter har begränsad effekt på de här cellerna, så vi behöver hitta andra substanser som kan hämma dem, förklarar Stina. Hon har bland annat studerat effekter av olika substanser tillsammans med forskare på Kemicentrum i Lund och med forskare från Bolivia och Etiopien, där man isolerat substanser från växter som används i traditionell medicinering.

Hennes forskargrupp använder olika cellmodeller, som hela tiden förfinas. Det handlar också om att utveckla miljön runt om de växande cellerna, för att efterlikna den mänskliga kroppens förutsättningar så långt det är möjligt.

Artificiella fibrer

Traditionellt odlar man cancerceller i tvådimensionella (2D) och platta miljöer, det vill säga på en plan yta. En tumör växer dock inte på det sättet i kroppen och består inte bara av cancerceller. En tumör växer tredimensionellt (3D) som en klump, och innehåller flera olika celler förutom cancerceller.

Stina jobbar alltmer med 3D-kulturer som ska efterlikna en tumörklump i kroppen och där cancerceller kan samodlas med normala friska celler. För att kunna odla celler på ett bra sätt i 3D kräver de stöd i form av proteinfiber, till exempel kollagen som finns naturligt runt celler, det vi kallar extracellulär matrix.

Själv använder Stina och hennes forskargrupp biokompatibla polykaprolakton-fibrer, som efterliknar den 3D-struktur som bildas av kollagen. Det är ett slags artificiellt 3D-fibernätverk som cellerna växer på och som de täcker med kollagen och andra proteiner. Stina och hennes kollegor har visat att denna 3D-tumör utanför kroppen liknar en mänsklig tumör.

Cellmodeller utan produkter från djur

I cellodling används traditionellt många produkter som isolerats från djur, framförallt i olika medier som cellerna behöver för att växa och överleva. Stina försöker att gå över till cellodling som är helt fri från djurprodukter. Det är inte bara en etisk fråga, utan snarare en vetenskaplig fråga om bästa metod för att efterlikna den mänskliga fysiologin.

— Om vi vill använda cellodling för att förstå processer i mänskliga celler måste vi utgå från mänskliga förhållanden och den miljö som finns i vår kropp, säger hon.

Stina menar att det helt enkelt inte är vetenskapligt korrekt att använda produkter från andra arter. Hon och hennes forskargrupp har utvecklat ett helt djurproduktsfritt odlingsmedium med enbart humana proteiner, i vilket de kan odla normala celler och cancerceller i både 2D och 3D.

— Vi kan inte fortsätta använda djurderiverade produkter bara för att vi alltid har gjort så. Ju mer förfinade våra analysmetoder blir, desto viktigare är det att skapa mänskliga cellodlingssystem.

Kurser med djurfria laborationer

Stina har precis startat sin sista kurs i toxikologi innan hon går i pension. För första gången i världen gör studenterna i denna kurs fem avancerade laborationer för att undersöka toxicitet hos olika gifter – i helt djurfria cellmodeller.

— Det går alldeles utmärkt att köra cellodling utan djurprodukter i undervisning och forskning, menar Stina. Man måste bara våga låta det ta lite mer tid ett tag.

Stina påpekar också att utvecklingen av organ-på-chip går fort och får allt fler användningsområden, vilket kommer revolutionera hur vi studerar cellulära och fysiologiska processer i framtiden. I stort sett allt från människan kan vi få in i en ”människa-på-chip”, menar Stina. Den enda egentliga begränsningen som hon ser är nervsystemet.

Vägen till djurförsöksfri forskning

Stina lyfter problematiken med att många vetenskapliga tidskrifter fortfarande kräver djurförsök för att publicera en studie som huvudsakligen är utförd med cellodling.

Problemet är inte att djurförsök förväntas, utan att systemet inte kräver ett antal standardiserade tester i cellmodeller på hur normala celler påverkas av en viss substans. Stina menar att det borde vara obligatoriskt att undersöka om substansen har negativa effekter på till exempel hjärtceller, leverceller och nervceller. Det här är vanliga orsaker till att potentiella läkemedel inte klarar den kliniska prövningen hela vägen. Hon menar att man inom läkemedelsutvecklingen skulle kunna göra fler prekliniska tester i cellmodeller innan man går in i djur.

Hon menar också att man på bred front måste börja ifrågasätta det som idag anses vara den gyllene standarden både i form av djurförsök och djurderiverade produkter i cellodling. Varför är djurbaserade modeller och medier fortfarande standard? Vad krävs för att ta steget över till helt djurfritt? Enligt Stinas uppfattning saknas både kunskap och mod i Sverige.

— Titta på vilken forskning som premieras och finansieras! Det skulle behövas mycket mer pengar till den djurförsöksfria forskningen än vad som finns idag. Och det är många som behöver ta till sig kunskapen om att det blir vetenskapligt mer relevanta resultat om vi använder djurproduktsfri cellodling. Det gäller allt från politiker till ledamöter i djurförsöksetiska nämnder och enskilda forskare. Kom till mitt labb i Lund, uppmanar Stina. Jag visar och berättar gärna för alla som vill veta.

På samma sätt som forskare måste redogöra för sina metodval i en studie, borde de även beskriva varför de har använt djurderiverade produkter i sin forskning och vad det kan ha för effekt på resultatet, menar Stina.