Volwassen stamcel is jong van hart

Lichtgevende beenmergcellen uit muizen lijken eindelijk te bewijzen dat volwassen stamcellen overal in het lichaam willen meehelpen bij de vorming van nieuwe weefsels....

ONDER stamceldeskundigen waren de resultaten van Catherine Verfaillie al geruime tijd bekend. Bovendien schreef New Scientist begin dit jaar al over haar onderzoek, nadat het tijdschrift een patentaanvraag onder ogen kreeg van het Stem Cell Institute van de Universiteit van Minnesota, waar Verfaillie directeur is.

Toch is er sprake van enige opwinding na de persconferentie donderdag in Minneapolis en de officiële publicatie van Verfaillie's resultaten in de online-versie van het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Wat de onderzoekster schrijft, is namelijk koren op de molen van conservatief Amerika, maar ook van allerlei andere groepen die twijfels hebben bij zogeheten therapeutisch klonen.

Tegelijk met die politieke ophef oogst de onderzoekster echter ook bewondering voor haar degelijke wetenschappelijk werk. Voor het eerst is overtuigend aangetoond dat ook volwassen stamcellen zich nog tot heel verschillende lichaamscellen kunnen ontwikkelen.

Verfaillie heeft, zo wordt uit de publicatie duidelijk, heel bijzondere stamcellen ontdekt in het beenmerg van mensen, muizen en ratten, die geïsoleerd en vervolgens in het laboratorium opgekweekt tot een bloeiende stamcelcultuur.

Bracht ze die stamcellen - althans die van de muis - in bij een heel pril embryo dan ontwikkelden ze zich niet alleen tot bijvoorbeeld beenmergcellen maar ook tot allerhande andere lichaamscellen.

Dit zou weleens de belangrijkste cel kunnen zijn die ooit is ontdekt, concludeerde New Scientist met gevoel voor overdrijving. Maar opmerkelijk is het onderzoek zeker. Aan dergelijke pluripotente stamcellen - stamcellen die zich nog tot allerlei andere soorten cellen kunnen specialiseren - worden namelijk helende eigenschappen toegedicht: kapotte organen zijn er mee te repareren, althans in theorie.

Stel dat bijvoorbeeld iemand schade heeft opgelopen aan de hartspier. Dan kan zijn specialist in de toekomst stamcellen die in het lichaam van de patiënt voorradig zijn, aftappen, verder kweken, misschien nog genetisch manipuleren en vervolgens ombouwen tot hartcellen. Of tot bijvoorbeeld hersencellen in het geval van een Parkinson-patiënt, en misschien ooit zelfs wel tot een heel orgaan.

Sommige onderzoekers betwijfelden of zulke volwassen stamcellen wel echt pluripotent konden zijn en dus de ongedifferentieerde bouwstenen waarop medici zitten te wachten. Toch doken er de afgelopen paar jaar sterke staaltjes met deze volwassen stamcellen op, die deden vermoeden dat ze meer kunnen dan gedacht.

Die onderzoeken, waarbij bijvoorbeeld beenmergstamcellen uitgroeiden tot (hart)spiercellen, waren volgens critici echter vaak niet overtuigend. Zat er tussen die ingespoten cellen niet toevalig ook een spierstamcel? Of misschien namen de stamcellen door fusie met andere cellen wel de eigenschappen van de omgeving over.

Daar komt bij dat er een aantrekkelijke concurrent op de loer ligt: de embryonale stamcel. Dat is een echte pluripotente bouwsteen, gewonnen uit een nog ongedifferentieerd embryo van een paar dagen oud. Dergelijke cellijnen bestaan al, maar een patiënt die daarmee wordt ingespoten, krijgt cellen van een vreemde binnen en dat zal leiden tot afstotingsreacties.

Dat kan weliswaar via een extra omweg worden vermeden, het zogeheten therapeutisch klonen, maar dat stuit op grote ethische en religieuze bezwaren. Daarbij wordt het genetisch materiaal van een cel van de patiënt namelijk ingebracht in een leeggemaakte eicel. Daaruit ontstaat een pril embryo waaruit de embryonale stamcellen kunnen worden gewonnen. Deze combinatie van klonen en het gebruik van een jong embryo wordt door bijvoorbeeld president Bush rigoureus afgewezen. De onderzoeksresultaten van Verfaillie zullen hem als muziek in de oren klinken.

De cellen die zij in het beenmerg van muizen, ratten en mensen ontdekte, zijn uiterst zeldzaam, ongeveer één op de miljoen beenmergcellen behoort ertoe, legt prof. dr. Ton Hagenbeek, hoogleraar hemato-oncologie in Utrecht uit. Hij vindt het intrigerend dat die slapende cellen tot nu toe altijd aan de aandacht zijn ontsnapt.

Met deze bijzondere cellen, die Verfaillie pas na zuiveringsstappen die maanden vergen uit het beenmerg kon winnen, kweekte ze in het laboratorium verder. Niet alleen wist ze deze cellen in haar lab aan te zetten tot de vorming van cellen van allerlei verschillende weefsels en te bewijzen dat ook alleen haar cellen daar verantwoordelijk voor waren, maar ook in de praktijk boekte ze aansprekende resultaten.

De muizenstamcellen (die fluorescerend waren gemaakt) plantte ze in bij heel jonge muizenembryo's. Daar bleken de ingespoten cellen mee te werken aan de vorming van eigenlijk alle soorten weefsels, zo kon dankzij de fluorescentie worden vastgesteld.

Ook als de onderzoekster stamcellen bij jonge dieren in de bloedbaan bracht, nestelden de cellen zich in in verschillende organen. Daarbij bleven tumorachtige woekeringen achterwege die bij embryonale stamcellen soms wel optreden. Met menselijke stamcellen heeft Verfaillie deze inplantingsproeven nog niet gedaan.

Stamceldeskundige dr. Christine Mummery van het Hubrecht-laboratorium in Utrecht is onder de indruk van het degelijke werk van de Amerikaanse onderzoekster. Toch denkt ze niet dat de volwassen stamcellen nu een voorsprong op de embryonale cellen hebben genomen. 'Het is vooral een aanzet tot meer onderzoek. We weten uit ervaring dat menselijke stamcellen soms heel anders reageren dan die uit muizen.'

Ook Hagenbeek praat liever niet over winnaars of verliezers. Wel heeft hij in zijn laboratorium inmiddels de know-how van Verfaillie in huis gehaald en is hij doende uit menselijk beenmerg dezelfde stamcellen te zuiveren. Volgens hem zal het nog vijf tot tien jaar duren voordat weefselherstel met stamcellen werkelijkheid wordt.

Dat stamcellen inderdaad de potentie hebben om te genezen, blijkt uit resultaten van het National Institute of Neurological Disorders and Stroke dat Nature eveneens deze week online publiceerde. De onderzoekers lieten embryonale muizenstamcellen uitgroeien tot zenuwcellen die ze vervolgens inbrachten in de hersenen van ratten met Parkinson-achtige verschijnselen. De nieuwe cellen nestelden zich tussen de bestaande hersencellen en gingen dopamine produceren, de neurotransmitter waar Parkinson-patiënten gebrek aan hebben. Bij testjes functioneerden de ratten daardoor beter.

Meer over