Stamcellen in de koeling

Wat zijn stamcellen?

Stamcellen kunnen uitgroeien tot elke cel in het lichaam en zijn geniale instrumenten voor wetenschappers. Die zetten de oercellen steeds vaker in om verloren zintuigen te herstellen en artritis, diabetes of kanker te behandelen.

Stamcellen kunnen uitgroeien tot elke cel in het lichaam en zijn geniale instrumenten voor wetenschappers. Die zetten de oercellen steeds vaker in om verloren zintuigen te herstellen en artritis, diabetes of kanker te behandelen.

Shutterstock

In maart 2016 breekt de 20-jarige Amerikaan Kris Boesen zijn nek en raakt hij verlamd vanaf de nek naar beneden. Nog geen maand later neemt hij deel aan een gloednieuw medisch experiment waarbij 10 miljoen stamcellen in zijn ruggenmerg worden gespoten.

Het resultaat is wonderbaarlijk. Na drie maanden kan hij zijn beide armen en handen gebruiken, zijn naam schrijven, zelf eten, zijn telefoon gebruiken en zijn vrienden en familie omhelzen.

Kris Boesen is niet de enige die genezen is met stamcellen. Wereldwijd wordt onderzoek gedaan naar het gebruik van stamcellen om bijvoorbeeld onvruchtbaarheid, artritis, diabetes en kanker te genezen.

Wat zijn stamcellen?

Stamcellen zijn cellen die het vermogen hebben om te veranderen in een van de circa 200 soorten gespecialiseerde cellen van het lichaam, zoals huidcellen.

Door stamcellen in het laboratorium te manipuleren, kunnen onderzoekers zieke en verzwakte cellen in het lichaam vervangen door gezonde, en op lange termijn diabetes, alzheimer, verlamming en hartziekten genezen.

Onderzoek naar de bouwstenen van het lichaam is niet alleen nuttig voor de mens.

Stamcellen zouden ook bedreigde diersoorten kunnen redden – en zelfs uitgestorven dieren weer tot leven kunnen wekken.

Wetenschappers experimenteren bijvoorbeeld met het omzetten van bewaard gebleven mammoetcellen in stamcellen die kunnen veranderen in zaad- en eicellen.

Typen stamcellen

Stamcellen kunnen we ruwweg in twee hoofdcategorieën verdelen: weefselspecifieke stamcellen en pluripotente stamcellen.

Weefselspecifieke stamcellen vind je bijvoorbeeld in de huid, de darmen en het bloed, maar bestaan ook in organen als de hersenen, het hart en de lever. Hun functie is ons lichaam te onderhouden en te herstellen.

Pluripotente stamcellen komen voor in de vroegste embryonale fases en kunnen uitgroeien tot vrijwel alle van de circa 200 celtypen in het volwassen menselijk lichaam.

Pluripotente stamcellen onder de microscoop

Twee kolonies pluripotente stamcellen gezien door een microscoop. Bepaalde cellen eromheen ondersteunen de groei van de stamcellen.

© Shutterstock

Waar worden stamcellen voor gebruikt?

In 1998 wist de Amerikaanse onderzoeker James Thomson stamcellen van menselijke foetussen te isoleren en op te kweken. Sindsdien zijn wetenschappers wereldwijd bezig met het manipuleren van stamcellen tot specifieke cellen, zodat ze kunnen worden gebruikt om allerlei ziekten te bestrijden.

Zo zijn er veelbelovende resultaten geboekt bij de behandeling van artritis door vetstamcellen om te zetten in kraakbeencellen en ze te injecteren in de knieën van patiënten met reumatoïde artritis.

Het beschadigde weefsel herstelde en de ontsteking verminderde, zodat het nieuwe kraakbeen niet onmiddellijk werd vernietigd.

In 2019 kreeg een Japanse vrouw haar zicht terug met een nieuw hoornvlies dat was opgekweekt uit stamcellen.

De onderzoekers herprogrammeerden eerst huidcellen tot stamcellen met behulp van chemische groeifactoren, waardoor de huidcellen weer in de embryonale fase belandden.

5 stamceldoorbraken

1981

Wetenschappers vinden en kweken stamcellen uit muizenembryo’s.

1998

Voor het eerst worden stamcellen bij menselijke embryo’s afgenomen.

2006

Japanse onderzoeker laat rijpe cellen functioneren als stamcellen.

2012

Embryonale stamcellen worden bij de mens gebruikt voor de behandeling van slechtziendheid.

2014

Wetenschappers produceren het voorstadium van ei- en zaadcellen uit een menselijke huidcel in het lab.

Gespecialiseerde huidcellen die zijn geherprogrammeerd tot stamcellen worden geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS-cellen) genoemd. Dit werd voor het eerst gedaan in 2006 door de Japanse onderzoeker Shinya Yamanaka.

Voor de omvorming van huidcellen tot pluripotente stamcellen voegen onderzoekers meestal een zogeheten retrovirus aan de huidcellen toe.

Het retrovirus zet de huidcellen om in stamcellen, die vervolgens kunnen uitgroeien tot elk type cel.

Video: Zo maken onderzoekers pluripotente stamcellen

In 2020 gaven Amerikaanse onderzoekers geïnduceerde pluripotente stamcellen de opdracht om zich te gedragen als insulineproducerende cellen, die de bloedsuikerspiegel reguleren.

Het experiment werd uitgevoerd op muizen, maar de hoop is dat de methode ooit op mensen kan worden toegepast en de miljoenen diabetici wereldwijd kan genezen.

Stamcellen kunnen vaccineren tegen kanker

Onderzoekers van Stanford University School of Medicine in de VS hopen ook dat hun muisproeven op mensen toepasbaar zijn. Hun resultaten duiden erop dat iPS-cellen het immuunsysteem de opdracht kunnen geven om kankertumoren aan te vallen en zelfs te voorkomen.

Stamcellen en kankercellen lijken op elkaar in die zin dat zij beide onrijpe cellen zijn die zich steeds opnieuw kunnen delen.

Onderzoek toont aan dat kankercellen en stamcellen onder meer een bepaald eiwit (epitoop) op het celoppervlak delen, dat een immuunreactie teweegbrengt.

Door iPS-cellen in het lichaam te spuiten, kan het immuunsysteem dus worden getraind om toekomstige kankercellen te bestrijden, zodat deze zich niet zo snel in het lichaam verspreiden.

De stamcellen zouden als een soort kankervaccin kunnen werken.

In het experiment spoten onderzoekers iPS-cellen bij een groep muizen in, en een andere groep werd niet behandeld. Bij alle muizen werden vervolgens borst- en longkankercellen ingebracht.

Bij de muizen die met iPS-cellen waren behandeld, groeiden de tumoren veel minder dan bij de onbehandelde muizen.

Twee van de behandelde muizen wisten de kankercellen zelfs volledig af te stoten en leefden nog een vol jaar na het experiment.

‘Het concept zelf is vrij eenvoudig: Wij nemen bloedcellen af, maken er iPS-cellen van en spuiten die vervolgens in het lichaam om te voorkomen dat zich in de toekomst tumoren ontwikkelen. Ik ben erg benieuwd naar de toekomstige mogelijkheden van deze behandeling,’ zei Joseph Wu, een van de betrokken onderzoekers.

Door bloed- of huidcellen in stamcellen om te zetten en in het lichaam van proefmuizen te injecteren, is aangetoond dat stamcellen als een soort vaccinatie tegen kanker kunnen werken.

Retrovirus en bloedcel
© Malene Vinther

Bloedcellen worden stamcellen

Met behulp van een retrovirus worden bloedcellen gereset en veranderd in geïnduceerde pluripotente stamcellen: iPS-cellen. Die kunnen uitgroeien tot elk type cel.

T-cel herkent eiwit
© Malene Vinther

Stamcellen activeren het immuunsysteem

IPS-cellen (l) en kankercellen hebben beide op hun oppervlak een bepaald eiwit, epitoop geheten (zwart). Door iPS-cellen in het lichaam te spuiten, worden de T-cellen (witte cellen) van het immuunsysteem getraind om cellen met dat eiwit te herkennen.

T-cellen vallen kankercel aan
© Malene Vinther

Kanker wordt verslagen

Als het lichaam wordt geïnfecteerd met kankercellen, zal het immuunsysteem deze beter opsporen en doden, net zoals een vaccin het lichaam antistoffen tegen een bepaalde ziekte kan laten aanmaken.

Privéklinieken verkopen therapieën met gevaarlijke bijwerkingen

De mogelijkheden om ziekten te genezen met stamcellen lijken bijna eindeloos, maar er moet nog veel onderzoek worden verricht voordat stamceltherapie op grote schaal kan worden toegepast.

Dit lijkt privéklinieken er echter niet van te weerhouden therapieën zonder aantoonbaar effect aan hun patiënten te verkopen.

In de VS hebben de laatste jaren meer dan 100 particuliere klinieken het licht gezien die beloven allerlei ziekten te genezen met behulp van stamcellen.

Het probleem is dat de therapieën zelden worden goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration – en soms meer kwaad dan goed doen.

De laatste jaren zijn er steeds meer gevallen van patiënten die blind zijn geworden nadat stamcellen in hun ogen waren geïnjecteerd, of die infecties in hun lichaam hebben opgelopen ten gevolge van stamcelinjecties in de wervelkolom.

‘Niemand weet zeker of deze stamcelbehandelingen echt werken. Pas als we gecontroleerde klinische proeven doen die aantonen dat de therapieën bij mensen werken, kunnen we daar een antwoord op krijgen,’ zei Scott Noggle, adjunct-directeur van de non-profitorganisatie The New York Stem Cell Foundation, in 2019 tegen The New York Times.

Maar niet alleen in de VS zoeken wanhopige patiënten met een dikke beurs hulp in de vorm van ongedocumenteerde stamcelbehandelingen.

China telt al honderden klinieken die gespecialiseerd zijn in alternatieve stamcelbehandelingen.

Onlangs hebben Chinese onderzoekers patiënten met een ernstige vorm van COVID-19 behandeld met stamceltherapie, wat een positief effect zou hebben gehad.

Maar zoals vaak het geval is met stamcelbehandelingen, is het effect nog niet definitief bewezen.