Menselijke (gemanipuleerde) hartspiercel (afb: UCSF)
Het rommelen aan genen om afweercellen te activeren tegen kankercellen of voor het repareren van defecte genen, biologie en vooral het genetische deel ervan lijkt een ingenieursvak geworden te zijn, zij het een ingewikkeld. Het lichaam heeft zo zijn listen en lagen waarvan het afweersysteem niet de makkelijkste is. Stamceltherapieën kunnen daar last van hebben. Dan kun je stamcellen uit eigen lichaamscellen van de patiënt maken, maar dat is nogal bewerkelijk. Onderzoekers van de universiteit van Californië in San Francisco hebben nu stamcellen genetisch zo gemanipuleerd dat die ‘onzichtbaar’ zijn voor het afweersysteem. Dat schijnt een stuk handiger en vooral ook goedkoper te zijn dan eigen stamcellen te gebruiken.
“Wetenschappers jubelen altijd over de therapeutische mogelijkheden van pluripotente stamcellen, maar het afweersysteem is altijd een belemmering geweest voor een veilige en effectieve stamceltherapie”, zegt onderzoeker Tobias Deuse. Die afweer is slim en meedogenloos, vooral voor alles wat vreemd is. “we kunnen die afweer onderdrukken”, zegt medeonderzoekster Sonja Schrepfer, “maar dan worden die mensen bevattelijker voor ziektes en voor kanker.”
Dat probleem leek opgelost door de mogelijkheid gewone, rijpe cellen te herprogrammeren tot stamcellen. Die konden onbedreigd bij de patiënten waar ze vandaan kwamen worden ingezet, was de gedachte. Lichaamseigen toch? Niet echt, dus. Bovendien is dat een dure en tijdrovende methode.
Slechts drie genen
Deuse: “Er zijn een heleboel kwesties bij die pluripotente stamcellen, maar de grootste horden zijn de kwaliteit en de reproduceerbaarheid. We weten niet waarom cellen vatbaar zijn voor herprogrammering, maar de meeste wetenschappers erkennen dat die methode niet betrouwbaar werkt. Daarom zijn de meeste geïndividualiseerde stamceltherapieproeven gestaakt.”
De onderzoekers bedachten dat het handig zou zijn als er ‘universele’ stamcellen konden worden gekweekt, die iedereen kan gebruiken, zonder dat daarvoor het afweersysteem op een laag pitje gezet hoeft te worden (met alle gevaren van dien). Het blijkt dat er slechts drie genen veranderd moeten worden om die droomstamcellen te realiseren. “Voor het eerst hebben we bewerkte stamcellen die kunnen worden getransplanteerd bij patiënten met een intacte afweer zonder dat dat systeem zal reageren”, zegt Deuse.
De onderzoekers verwijderden eerst met behulp van CRISPR twee genen die coderen voor eiwitten van het hoofdhistocompatibiliteitscomplex (MHC) klasse I en II. Die eiwitten bevinden zich op het membraan van bijna alle cellen en die het afweersysteem verraden of dat met eigen (met) of vreemd (zonder) heeft te maken, maar cellen die die die MHC-eiwitten missen worden het slachtoffer van natuurlijke dodercellen.
Gelukkig is er nog een membraaneiwit, CD47, dat aangeeft aan een afweercel: Eet mij niet op, bedoeld voor macrofagen maar dat signaal heeft ook een sterk remmende invloed op de dodercellen.
Dus werd het CD47-gen via een virus ‘aangeboden’ aan stamcellen van mensen en muizen, die al de twee MHC-genen misten. Dat bleek een gouden greep. De gemanipuleerde muizenstamcellen ontmoetten geen weerstand in vreemde muizenlichaampjes. Gemanipuleerde hartcellen bleken in de muizen lang in leven te blijven en begonnen bloedvaatjes en hartspiercellen te vormen.
Deuse: “Onze techniek heeft het probleem van afstoting van stamcellen opgelost. Daardoor kunnen meer mensen profiteren van de veel lagere productiekosten. We hoeven onze cellen maar een keer te bewerken en dan kunnen ze overal worden toegepast.”
Bron: EurekAlert