skip to Main Content
Stamcellen Maken Uit Huid

Stamcellen maken uit huid

Met IPS mogelijk een doorbraak in stamceltechnologie

Hoewel stamcelonderzoek vooruitzicht biedt op gerichte toepassing bij ziekten als MS, zijn er bij het onderzoek naar medische toepassingen nog steeds de nodige technologische en ethische hindernissen. Anders gezegd: het staat nog steeds niet vast of met in het bijzonder embryonale stamcellen in de praktijk goed te werken valt en of de maatschappij – met name ‘de politiek’- dit dan ook aanvaardbaar vindt. Recent is met de zogeheten IPS-technologie  een nieuwe methode ontwikkeld waarmee uit uiteenlopende lichaamscellen stamcellen zijn te maken die vergelijkbaar zijn met embryonale stamcellen. Daarmee lijkt een onomstreden weg open naar een stamceltherapie waarmee artsen veel kunnen.

prof.dr.Erik BoddekeDoor: H.W.G.M. Boddeke en J.C.V.M. Copray *)

Een stamcel is een cel die zich tot elke willekeurige lichaamscel kan ontwikkelen. Al jaren doen vele onderzoekers over de hele wereld onderzoek naar en met deze stamcellen. Zij hebben daarbij vooral aandacht voor embryonale stamcellen, stamcellen in de eerste ontwikkeling van de mens. Intensief onderzoeken wetenschappers vooral de mogelijkheden om transplantatie van stamcellen toe te passen en wel bij ongeneeslijke ziekten zoals suikerziekte, de ziekte van Parkinson en ook MS. Embryonale stamcellen (ES-cellen) lijken daarbij het meest geschikt en in principe is de technologie om deze stamcellen te gebruiken al goed ontwikkeld.

Er kleven echter aan de toepassing van ES-cellen enige problemen. Allereerst is het totnogtoe alleen mogelijk ES-cellen te isoleren uit overgebleven embryo’s van reageerbuisbevruchting,  oftewel de in-vitrofertilisatie-procedures (IVF). Deze zogenoemde IVF-restembryo’s zijn slechts beperkt beschikbaar en het gebruik hiervan stuit in vele landen in sommige kringen op ethische problemen – ook in Nederland. Ten tweede kan bij transplantatie van ES-cellen net als bij transplantatie van donororganen een afstotingsreactie plaatsvinden. Om dit te voorkomen zou een patiënt jarenlang geneesmiddelen moeten gebruiken die deze afstotingsreactie onderdrukken.

Als alternatief speuren onderzoekers intensief naar stamcelbronnen in ons eigen lichaam. Zo doen zij onderzoek naar stamcellen afkomstig uit het beenmerg of uit vetweefsel en zelfs uit de huid. In tegenstelling tot embryonale stamcellen zijn deze lichaamseigen weefselstamcellen moeilijk om te vormen tot de gewenste cellen die we zouden willen transplanteren. Dit nadeel zit de toepassing van weefselstamcellen danig in de weg.

IPS-technologie

dr. J.C.V.M. CoprayRRecent is er evenwel een nieuwe stamceltechnologie ontwikkeld: de IPS-technologie. Die drie letters staan voor Inductie van Pluripotente Stamcellen. Inductie is een ander woord voor het uitlokken van een ontwikkelingsproces en pluripotent betekent: in staat om verschillende soorten weefsel te vormen. Deze IPS-technologie is voortgekomen uit onderzoek naar genen die ervoor zorgen dat ES-cellen ook echt in het embryonale stamcel-stadium blijven en voorkomen dat een ES-cel een gewone lichaamscel wordt.

Door een groep van 24 kandidaatgenen systematisch te testen hebben onderzoekers een combinatie van 4 van deze genen ontdekt die een gewone volwassen lichaamscel kunnen omvormen tot een stamcel die vrijwel identiek is aan een ES-cel. Deze transformatie tot ES-achtige cellen is door een Japanse groep eerst in huidcellen van de muis aangetoond. Nadat zij de set van 4 genen met behulp van virussen die genetische informatie kunnen toevoegen – zogeheten retrovirussen – in de huidcellen hadden overgebracht, bleken de huidcellen zich om te vormen tot bruikbare, gelijkvormige ES-achtige cellen die zich net als echte ES-cellen weer tot alle denkbare weefsels konden ontwikkelen, variërend van spieren tot hersenweefsel. Zeer onlangs is het dezelfde Japanse onderzoeksgroep en twee Amerikaanse groepen gelukt om dezelfde procedure toe te passen op menselijke huidcellen. Ook hier bleek het mogelijk om een stamceltype te ontwikkelen met eigenschappen vergelijkbaar met die van menselijke ES-cellen.

In tegenstelling tot ES-cellen zijn IPS-cellen in principe onbeperkt beschikbaar. Omdat ze ontwikkeld zijn uit lichaamseigen cellen, stoot het immuunsysteem na transplantatie de IPS- cellen niet af. Uit IPS-cellen zijn net als uit ES-cellen alle denkbare lichaamsweefsels te ontwikkelen. Inmiddels zijn onderzoekers er ook in geslaagd om IPS-cellen uit de lever, de darm en uit witte bloedcellen (B-lymfocyten) te ontwikkelen, wat aangeeft dat de bron voor de ontwikkeling van IPS-cellen zeer algemeen en onuitputtelijk is.

Er wordt nu intensief gewerkt aan mogelijke toepassingen van IPS-technologie. Een eerste  zeer interessante toepassing is aangetoond in een muizenstam die een speciale vorm van bloedarmoede (sickle cell anemie) heeft. Uit huidcellen van deze muis zijn IPS-cellen ontwikkeld. Het sickle cell gen is in deze IPS-cellen vervangen en vervolgens zijn uit deze ‘gerepareerde’ IPS-cellen bloedstamcellen ontwikkeld. Toediening van deze nieuwe bloedstamcellen bleek te zorgen voor genezing van de bloedarmoede!

Hersenziekten

 
Ook voor toepassing van hersenziekten gaan de gedachten uit naar IPS-cellen. Zo zijn onlangs uit IPS-cellen van de muis dopamine-neuronen ontwikkeld, zenuwcellen met de belangrijke gevoel-signaalstof dopamine. Deze neuronen zijn in ratten geïmplanteerd in een experimenteel model van de ziekte van Parkinson. Na de implantatie van die dopamine-neuronen verdwenen de Parkinson-symptomen bij deze ratten.

Ook andere hersenaandoeningen, zoals hersenbloedingen en MS, komen bij mogelijke toepassingen van IPS-technologie in beeld.

Weliswaar is er al beenmerg-stamceltransplantatie bij mensen met MS toegepast, maar dat is algemeen onverantwoord geacht. Tot nog toe is de mogelijkheid van het gebruik van stamceltransplantatie bij MS namelijk nog alleen maar onderzocht met proefdieren. Hierbij is enerzijds onderzocht of het mogelijk is om afgestorven cellen van de zenuwstreng-beschermende stof myeline (oligodendrocyten) te vervangen door nieuwe cellen, en dan gevormd uit stamcellen. Anderzijds is onderzocht of de ontstekingsremmende activiteit van stamcellen toepasbaar is bij MS.

Voor beide toepassingen is de bron en kwaliteit van de stamcellen echter een probleem. Hier zou de IPS-technologie met gebruik van eigen (autologe) lichaamscellen uit het bloed of de huid een zeer interessante verbetering kunnen opleveren.

Niet te vroeg juichen


Het lijkt erop dat de IPS-technologie een bron van goed toepasbare pluripotente stamcellen verschaft. De ontwikkeling van het toepassingsgerichte onderzoek van deze technologie verloopt zeer snel. Maar het is niet verstandig te vroeg te juichen: een aantal kwaliteitsaspecten van de cellen die met IPS-technologie zijn ontwikkeld, moeten nog nader worden onderzocht. Allereerst dienen deskundigen, net als voor alle andere stamceltechnologieën, natuurlijk de veiligheid te testen. Het belangrijkste daarbij is het risiho van tumoren dat bij implantatie van pluripotente stamcellen, zoals ES-cellen en dus ook de IPS-cellen, aanwezig is. Ook is bijvoorbeeld nog niet bekend hoe stabiel de IPS-stamcellen zijn en hoe lang ze na transplantatie overleven.

*) H.W.G.M. Boddeke en J.C.V.M. Copray zijn verbonden aan de Rijksuniversiteit Groningen, Universitair Medisch Centrum Groningen, Afd. Neurowetenschappen. Zie voor een interview met Boddeke, onder meer over de stamceltherapie, MSzien, jaargang 2007 nummer 5.

Verder lezen over dit onderwerp:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18035408
www.nature.com/nature/journal/v451/n7175/abs/nature06534.html
www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1151526
www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1152092

Back To Top