De kweekdarmpjes in een microkanaalsysteem (afb: EPFL)

Al tijden wordt geprobeerd om, uitgaande van stamcellen, orgaantjes te kweken. Dat blijkt knap ingewikkeld te zijn. Onderzoekers stellen nu kweekorgaantjes te hebben gemaakt (darmpjes) die functioneren als het ‘echte werk’. Vooralsnog zijn die kweekorgaantjes bedoeld om onderzoek mee te verrichten, maar uiteindelijk is het toch de bedoeling om organen te kweken die kunnen dienen ter vervanging van in het ongerede geraakte menselijke organen.
Tot nu is het veld van de kweekorgaantjes er een van vele missers en weinig succesjes. Stamcellen hebben in het wild de neiging hebben de neiging zich te ontwikkelen tot allerlei vreemde vormen die snel dood gaan. Ze lijken niet of nauwelijks op het ‘echte werk’.
Nu schijnen onderzoekers rond Matthias Lütolf van de polytechnische school in Lausanne een manier gevonden te hebben om stamcellen zo te begeleiden dat ze darmpjes vormden die functioneren als echte darmen. Ze maakten daarbij gebruik van het vermogen van stamcellen zich rond een buis te groeperen. De darmpjes vormden zich in een microvloeistofchip, waar de vloeistofstromen in de microkanaaltjes nauwkeurig kunnen worden geregeld.

De onderzoekers gebruikten een laser om het darmvormige ‘geraamte’ in een hydrogel te etsen. Op die hydrogel vormden zich de microdarmpjes. Al na een paar uur zetten de stamcellen zich op de hydrogel vast en vormden daar een laag die leek op darmvlokken. Het bleek dat de stamcellen uit zichzelf ‘wisten’ hoe ze die moesten vormen. Lütolf: “Het lijkt er op dat de geometrie van de hydrogel direct het gedrag van de stamcellen beïnvloedt zodat ze zich differentiëren in de verschillende celtypen die je in de echte darmen vindt, met celtypen die je normaal niet in kweekorgaantjes vindt.”
Darmcellen vernieuwen voortdurend en dat is een probleem om kweekdarmpjes ‘gezond’ te houden. Dat probleem zou met de microvloeistofaanpak ten einde zijn, denken de onderzoekers.

Het ‘echte werk’

De onderzoekers constateerden dat de kweekdarmpjes veel functies hebben die ook de echte darmen hebben. Zo herstellen ze gemakkelijk na schade. Ze kunnen gebruikt worden voor onderzoek naar darmontstekingen en wisselwerkingen met bacteriën, die normaal gesproken moeilijk uitvoerbaar zijn. De microvloeistofaanpak zou ook bruikbaar zijn voor het kweken van andere orgaantjes zoals long, lever of alvleesklier.

Bron: EurekAlert