De stamceltherapie keert de botontkalking bij de oudere apen om (links de controlegroep) (afb: Guang-Hui Liu lab)

Het herstelvermogen van ons lichaam neemt af naarmate we ouder worden. Dat is een kenmerk van veroudering en een belangrijke oorzaak van ouderdomsziektes. Al jaren vragen onderzoekers zich af of de afname van stamcellen de hoofdoorzaak is van veroudering of slechts een bijwerking. Om die vraag te kunnen beantwoorden dienden ze oudere apen enige tijd ‘vervalresistente’ stamcellen toe en zagen dat de functies en organen van die ‘oudjes’ een jaar of vijf, zes ‘jonger’ werden.
Stel je een bruisende stad voor waar bouwvakkers (=stamcellen) constant bezig zijn met het repareren en bouwen van nieuwe structuren. Na verloop van tijd komen er echter steeds minder bouwvakkers en begint de stad te vervallen. Dat is precies wat er in ons lichaam gebeurt: het aantal stamcellen neemt af, waardoor weefsels moeilijker kunnen herstellen en hun homeostase (de biologische ‘balans’) kunnen behouden.
Ondertussen hebben onderzoekers al vaker getracht om met stamceltransplantaties veroudering tegen te gaan. Dat is niet ongevaarlijk. Blijven die toegediende stamcellen in leven en integreren ze daar met de andere zonder gevaarlijke bijwerkingen op te leveren zoals het ontstaan van kankercellen.
Nu lijken onderzoekers rond Guang-Hui Liu van de Chinese Academie van Wetenschappen en de medische ‘universiteit’ van Peking enige vorderingen gemaakt met stamcellen die zo geherprogrammeerd zijn dat ze lang leven (zo stelt het persbericht). Meer specifiek gaat het om senescentieresistente (vervalresistente) mesenchymatische (ook mesenchymale genoemd) voorlopercellen van stamcellen (in feite het soort stamcellen in de embryonale fase die zich nog kunnen ontwikkelen tot allerlei celtypes). Deze cellen zijn, om in de beeldspraak van het persbericht te blijven, als supervaardige bouwvakkers: bestand tegen veroudering en stress en die nooit ziek zijn.
Het opmerkelijke is dat deze cellen met succes verschillende ouderdomsverschijnselen bij de apen hebben teruggedraaid. Dit is zou de eerste keer zijn dat met een stamceltherapie zoiets is bereikt bij een soort die zo veel op de mens lijkt.

Oudere makaken, gemeten naar menselijke maatstaven zo’n zestig tot zeventig jaar oud, kregen 44 weken om de week intraveneuze injecties met de stamcellen in een dosis van 2 × 10⁶ cellen per kilogram lichaamsgewicht. Gedurende het onderzoek hielden de onderzoekers de gezondheid van de dieren heftig in de gaten.
Ze vonden geen nadelige effecten; geen koorts, afweeroverreacties of gewichtsverlies.
Weefselonderzoek bevestigde ook dat de getransplanteerde cellen geen weefselschade of tumoren veroorzaakten. De toegediende stamcellen waren niet alleen effectief, maar ook veilig.

Brede ‘verjonging’

De toegediende cellen herstelde niet alleen, bruggen maar knapten ook nog gebouwen op. Het ‘verjongingsproces’ was in vele weefsels en organen te constateren, stellen de onderzoekers. De veroudering zou in tien belangrijke fysiologische systemen en 61 verschillende weefseltypen zijn teruggedraaid. De behandelde primaten vertoonden een verbeterde cognitieve functie en weefselanalyses lieten een afname zien van leeftijdsgebonden degeneratieve aandoeningen zoals hersenatrofie, botontkalking, fibrose en lipideophoping.

Op celniveau verminderden de stamcellen het aantal senescente cellen (cellen die op hun laatste benen lopen), onderdrukten ze ontstekingen en vergrootten ze de populaties voorlopercellen in zenuw- en voortplantingsweefsels. Ze stimuleerden zelfs de zaadproductie (van de mannetjes, uiteraard). Op molecuulniveau verbeterden ze de genoomstabiliteit, de reactie op oxidatieve stress en herstelden ze de eiwitaanmaak. Meer dan 50% van de onderzochte weefsels vertoonde een omkering van verouderingsgerelateerde genexpressienetwerken naar een ‘jongere’ staat.
Analyses van afzonderlijke cellen lieten een duidelijke omkering zien van leeftijdsgerelateerde genexpressieprofielen in perifere (???; as) bloedcellen (33%), de hippocampus (42%) en de eierstokken (45%) (van de vrouwtjes, uiteraard). De verouderingsklokken van de neuronvoorlopercellen zou met zes tot zeven jaar zijn teruggedraaid en die van eicellen met vijf jaar.

Exosomen

Het bleek dat de stamcellen kleine pakketjes loslaten, exosomen genaamd, die in dat ‘verjongingsproces’ een belangrijke rol spelen. Die eiwitcomplexen, die normaal betrokken zijn bij het afbreken van RNA-moleculen, zouden verbindingen bevatten die chronische ontstekingen onderdrukken, maar ook de stabiliteit van het genoom en het epigenoom (welk gen is actief en in welke mate?) vergroten.

Er werd een significante afname van orgaanverval waargenomen bij muizen als die die exosomen kregen toegediend. Aanvullend onderzoek met celkweken toonde aan dat deze exosomen ook een ‘verjongend’ werkten bij verschillende menselijke celtypen, zoals neuronen, eierstokcellen, bloedvat- en levercellen. Dat doet vermoeden dat die verbindingen in die exosomen een belangrijke rol spelen bij het omkeren van het verouderingsproces.
Volgens de onderzoekers bewijst deze studie voor het eerst bij apen dat deze stamceltherapie veilig zou zijn en dat langdurige toediening in klinisch relevante doses niet leidt tot ongewenste afweerreacties of tot tumoren.
Daarnaast blijkt de ‘verjonging’ in verschillende fysiologische systemen – waaronder het zenuwstelsel, het voortplantingsstelsel en het afweersysteem – plaats te vinden wat wijst op een vermogen om functies te herstellen in onderling afhankelijke verouderingsprocessen. De onderzoekers denken dat dergelijke therapieën binnen niet al te lange tijd zouden kunnen worden getest in klinische proeven bij mensen.

Bron: Alpha Galileo