Denna kurs ger en omfattande översikt över stamcellsbiologi och regenereringsprocesser hos olika organismer. Kursen behandlar grundläggande begrepp såsom definitionen av stamceller, embryonala och vuxna stamceller samt stamcellsnischer, och utforskar därefter specifika stamcellsmodeller hos både ryggradslösa djur (C. elegans, Drosophila) och ryggradsdjur (hematopoetiska, intestinala, neurala och andra typer av stamceller). Kursen behandlar även regenereringsprocesser hos olika organismer, ”stamcellsteorin” om cancer, metoder för differentiering av embryonala stamceller samt inducerade pluripotenta stamceller (iPS-celler). Undervisningen består av föreläsningar som kompletteras med journalklubbsmöten där studenterna diskuterar primära forskningsartiklar om stamcellsbaserade terapier och cancerstamceller.
Kursen ”Stamceller och regenerering ” ger en omfattande inblick i stamcellsbiologi och regenereringsmekanismer hos olika organismer. Studenterna får lära sig om embryonala och vuxna stamceller, deras utmärkande egenskaper samt de specialiserade mikromiljöerna (nischer) som reglerar deras beteende. Kursen fortsätter med detaljerade undersökningar av stamcellssystem hos både ryggradslösa modellorganismer (C. elegans, Drosophila) och ryggradsdjur, med särskilt fokus på hematopoetiska, intestinala, muskulära, neurala och könscellstamceller.
Med utgångspunkt i detta kommer vi under kursens andra hälft att undersöka regenerering och jämföra de dominerande regenerativa processerna hos ryggradslösa djur (Hydra, Planaria) och ryggradsdjur (zebrafisk, amfibier). Studenterna kommer att undersöka de cellulära mekanismerna som ligger till grund för regenerering, inklusive dedifferentiering, transdifferentiering och stamcellsbaserad reparation, samtidigt som de utforskar de epigenetiska reglerings- och positionsinformationssystem som styr dessa processer. Sambandet mellan stamceller och cancer undersöks också genom ”stamcellsteorin” om cancer, där man granskar hur normala stamcellsmekanismer kan kapas under malign transformation.
Kursens sista del behandlar tillämpade aspekter av stamcellsbiologi, bland annat metoder för att differentiera embryonala stamceller (ESC) till specifika celllinjer, utveckling av organoider samt den banbrytande tekniken med inducerade pluripotenta stamceller (iPSC). Genom föreläsningar och diskussioner i journalklubben kring primära forskningsartiklar kan studenterna utveckla sin kritiska analysförmåga samtidigt som de får insikt i de allra senaste stamcellsterapierna och forskningen.
Kursen belyser övergripande sambanden mellan grundläggande cell- och molekylärbiologi och praktiska tillämpningar inom regenerativ medicin och sjukdomsbehandling.
Efter avslutad kurs i stamceller och regenerering kommer studenterna att ha en omfattande förståelse för stamcellsbiologi och regenerativa processer, vilket gör det möjligt för dem att definiera och skilja mellan olika typer av stamceller, förklara nischens struktur och funktion hos olika organismer, analysera regleringsmekanismer och signalvägar samt utvärdera regenereringsprocesser. Studenterna kommer att kunna kritiskt granska stamcellsteorin om cancer, beskriva metoder för stamcellsdifferentiering och organoidbildning, förklara principerna för iPSC-teknik samt analysera forskningslitteratur inom området. Dessa färdigheter gör det möjligt för studenterna att integrera kunskaper om stamceller med bredare begrepp inom utvecklingsbiologi och medicin, vilket förbereder dem för att ta sig an både grundläggande forskningsfrågor och potentiella terapeutiska tillämpningar inom regenerativ medicin.
Vid kursens slut ska deltagaren kunna:
– Definiera begreppet stamceller och skilja mellan olika typer av stamceller (embryonala, vuxna, vävnadsspecifika)
– Förklara strukturen och funktionen hos stamcellsnischer i olika organismer och vävnadstyper
– Jämföra och kontrastera mekanismerna för stamcellsreglering hos olika modellorganismer (C. elegans, Drosophila, ryggradsdjur)
– Analysera rollen hos viktiga signalvägar (Notch, Wnt) i stamcellernas underhåll och differentiering
– Skilja mellan olika regenereringssätt (morfallax vs. epimorfos) och deras mekanismer
– Utvärdera ”stamcellsteorin” om cancer och dess implikationer för cancerbiologin
– Beskriva metoder för differentiering av embryonala stamceller och bildandet av organoider
– Förklara principerna och tillämpningarna för tekniken med inducerade pluripotenta stamceller (iPS)
– Kritiskt analysera primär forskningslitteratur inom området stamcellsbiologi och regenerering
– Integrera kunskaper om stamcellsbiologi med bredare begrepp inom utvecklingsbiologi och medicin
Några rekommenderade (men inte obligatoriska) läsförslag:
– Lewis/Tickle/Martinez Arias (red.): Principles of Development (6:e uppl.) – kapitel 8 (Celledifferentiering och stamceller)
– Siddhartha Mukherjee: The Song of the Cell
– Alfonso Martinez-Arias: The Master Builder
Kursen kommer huvudsakligen att bestå av föreläsningar, kompletterade med rekommenderad litteratur. I slutet av kursen (om tiden räcker till) kommer vi att ha några lektioner i stil med en tidskriftsklubb.
Studieutdrag