Vad har atombomber och stamceller gemensamt?

Idén om stamceller har funnits ganska länge i den vetenskapliga litteraturen, sedan 1868, men det tog många år innan det var möjligt att ta fram tydliga bevis till stöd för teorin. Inte förrän James Till och Ernest McCullochs arbete på 60-talet, hade vi medicinsk evidens på att det fanns stamceller.

Bevis

De första bevisen för att stamceller existerar kom efter de atombomber som släpptes över Hiroshima och Nagasaki under andra världskriget, och som resulterade i en oöverträffad ödeläggelse och förlust av liv.

Vid en explosion av ett kärnvapen kan den intensiva hettan få kroppar att helt förångas, men konsekvenserna kan ses lång tid efter en kärnvapenexplosion. Radioaktivitet kommer att spridas både i området där bomben exploderat och, beroende på väder och vind, också långt ifrån explosionsplatsen. Så kallat radioaktivt nedfall. Människor kan påverkas av nedfallet omedelbart genom att beröras av det fina damm som regnar ner. De kan också få i sig radioaktiva partiklar genom att bland annat dricka mjölk från kor som har betat kontaminerat gräs eller genom livsmedel, via växter och djur som har absorberat radioaktiva ämnen.

Medicinska konsekvenser

Under dagarna till veckorna efter bombningen över Japan började människor att dö i en andra våg, inte av skador eller brännskador som orsakats av själva explosionen, utan från mystiska symtom som inkluderade håravfall, lågt antal vita blodkroppar och i vissa fall förstörda mag- och tarmväggar samt inre blödning. Det fick forskare att börja undersöka varför dessa människor dör, och de upptäckte att strålning var orsaken.

Radioaktiv strålning skadar celler, orsakar celldöd och stör cellens förmåga att dela sig för att skapa nya celler. Utan celler som kan dela sig och bilda nya celler kan kroppsdelar som hår och blod inte förnyas. Tidiga strålningsexperiment ledde därför till upptäckten av stamceller, särskilt hematopoetiska stamceller, de blodbildande stamceller som bland annat finns i navelsträngsblod.

(Eftersom olika typer av strålning (alfa, beta och gamma) har olika biologisk effekt använder man i medicinska sammanhang oftast enheten Sievert som mått för strålningens biologiska effekt. Enheten är uppkallad efter Rolf Sievert som var radiofysiker vid Karolinska Institutet.)

Källor:

Armstrong L, Lako M, Buckley N, Lappin TR, Murphy MJ, Nolta JA, Pittenger M, Stojkovic M. Editorial: Our top 10 developments in stem cell biology over the last 30 years. Stem Cells. 2012 Jan;30(1):2-9. doi: 10.1002/stem.1007. PMID: 22162299.

Till JE, McCulloch EA. A direct measurement of the radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells. 1961. Radiat Res. 2012 Aug;178(2):AV3-7. doi: 10.1667/rrav01.1. PMID: 22870977.

Becker, A., McCulloch, E. & Till, J. Cytological Demonstration of the Clonal Nature of Spleen Colonies Derived from Transplanted Mouse Marrow Cells. Nature 197, 452–454 (1963). https://doi.org/10.1038/197452a0