Kweekdarmen

Onderzoekers van, onder meer, de Amerikaanse John Hopkins-universiteit hebben in het lab darmen gekweekt, die ergens op beginnen te lijken. Uiteindelijk is het idee dat kweekorganen en -weefsels zullen worden ingezet voor het het herstel van de patiënt bestaand uit lichaamseigen  cellen.
David Hackam brengt de meeste tijd door in het kinderziekenhuis van de John Hopkins-universiteit in Baltimore, waar hij zwart geworden en dode stukken van de ingewanden bij kinderen verwijdert. Bij dit onderzoek werkte hij de andere kant op: het kweken van nieuw darmweefsel.  Hij en zijn medeonderzoekers begonnen bij de stamcellen van de dunne darm van muizen en kinderen. Daarvan uitgaande kweekten ze op een soort geraamte een darmwand. Na implantatie bleek het gekweekte darmweefsel bij proefdieren niet te worden afgestoten. Bij honden schijnt het kweekmateriaal schade aan de darm te hebben hersteld. Volgens Hans Clevers van het Hubrecht-instituut in Utrecht is dat een ‘grote doorbraak’ (daar, vind ik, moeten onderzoekers toch wat spaarzamer mee zijn). Clevers was de eerste die stamcellen in de darm ontdekte en hij ontwikkelde de techniek die Hackam c.s. hebben gebruikt.

Het idee om organen te kweken heeft al een serie resultaten opgeleverd, maar het probleem is niet alleen de vorm (daarom wordt er een geraamte gebruikt), maar vooral de veelheid aan cellen. Met name de bloedvaten zijn problematisch. Hoe ingewikkelder een orgaan, hoe lastiger te kweken. De voordelen zijn duidelijk: je zou (in principe) een orgaan bij iemand kunnen vervangen door een kweekorgaan, waarbij geen afweerreacties optreden (want eigen cellen).
Hackams darmen beginnen al ergens op te lijken, beter dan wat tot nu toe gedaan is. Voorheen werd bij pogingen de darmwand op een plat geraamte gekweekt in een petrischaal, waar het al gauw de neiging kreeg balletjes te vormen, waarbij het voedselabsorberende oppervlak aan de binnenkant zat. Nu hebben de onderzoekers een geraamte gemaakt van materiaal dat ook voor hechtingen wordt gebruikt, dat in elke vorm is te krijgen. Dat werd dus buisvormig, met plaatsen waar het weefsel kon uitgroeien tot functionele kleine ‘vingers’ (darmvlokken) voor een goede absorptie van het voedsel.
Clevers: “Ze kunnen nu stukken weefsel maken die je chirurgisch kunt gebruiken.”
Om de darmwand te kweken beschilderden de onderzoekers het ‘hechte’ geraamte met een kleverige substantie die, onder meer, collageen bevatte, waar vervolgens een oplossing met darmstamcellen in werd gedruppeld. Ze lieten dat boeltje een week zijn gang gaan. Als ze er vervolgens bindweefselcellen, afweercellen en bacteriën aan toevoegden, dan hielp dat de stamcellen te groeien en te differentiëren. In een experiment ‘zaaiden’ ze gekweekt darmweefsel in het weefsel rond de organen van muizen. De kweekdarmen ontwikkelden hun eigen bloedvaten en een normale darmstructuur, hoewel ze niet op het spijsverteringskanaal waren aangesloten. Hackam: “Uitgaande van de eigen stamcellen van de muis kun je iets creëren dat lijkt op de eigen darm van het dier.” De volgende stap is natuurlijk de boel ter plaatse te brengen. Vervolgens wierpen de onderzoekers zich op hondendarmen. Daar werden delen van de endeldarm vervangen door kweekdarmen. De honden genazen geheel. Binnen een paar weken was het geraamte verdwenen en vervangen door normaal bindweefsel. In acht weken was de klus helemaal geklaard.
Hackam verwacht dat dat in de toekomst ook voor mensen mogelijk zal zijn, hoewel er nog een lange weg zal moeten worden afgelegd, waarschuwt de onderzoeker. Eerst moet gekeken worden of de kweekdarmen ook echt doen wat ze moeten doen (voedsel absorberen). Ook de techniek zelf is nog voor verbetering vatbaar. Zo zou collageen niet bruikbaar zijn voor mensen. Hackam: “Ik zorg voor kinderen met darmafwijkingen en eetstoornissen. Dit is iets wat die kinderen op den duur kan helpen.”

Bron: Science