Uit huidcel door chemische herprogrammering gevormde hartcel (afb: Gladstone-instituut)
We doen of het al helemaal normaal is, maar de methode om van gespecialiseerde cellen weer pluripotente stamcellen te maken en van daar uit weer gespecialiseerde cellen is nog jong. Bij die herprogrammering worden vier zogeheten transcriptiefactoren gebruikt. Voor de ontdekking van die methode kregen Shinya Yamanaka en John Gurdon in 2012 de Nobelprijs voor de geneeskunde. Nu zijn twee onderzoeksgroepen, hoofdzakelijk bestaand uit onderzoekers met Chinese namen, er in geslaagd uitgaande van huidcellen met behulp van een chemische cocktail orgaanspecifieke cellen te maken zoals hartcellen en hersenstamcellen.
De ontdekking zou een betrouwbaarder manier opleveren om bepaalde celtypen te kweken. De ‘pluripotente route’ vliegt nog wel eens uit de bocht. Zo kunnen uit pluripotente stamcellen ontstane rijpe cellen zich wel eens ‘doorontwikkelen’ tot kankercellen. “Deze methode brengt ons dichter bij het punt dat we beschadigd weefsel kunnen herstellen met gekweekte nieuwe cellen”, zegt Sheng Ding werkzaam aan het Amerikaanse Gladstone-instituut. “Onze hoop is ziektes te kunnen behandelen zoals hartfalen of de ziekte van Parkinson met medicijnen die het hart en de hersens helpen nieuw weefsel aan te maken met eigen cellen. Dat proces ligt veel dichter bij de natuurlijke regeneratie zoals die bij hagedissen en salamanders voorkomt.”
Het menselijke lijf heeft een heel behoorlijk regeneratievermogen, maar juist in het hart en de hersens staat dat op een wat laag pitje. Schade aan een hart door een hartaanval wordt nauwelijks gerepareerd en datzelfde gaat grotendeels ook op voor de hersens. Onderzoekers zoeken al lang manieren om dat ’tekort’ te compenseren door, bijvoorbeeld, transplantatie van hartcellen of hartstamcellen. Die is niet erg succesvol, doordat de getransplanteerde cellen snel sterven en/of zich niet integreren in het orgaan.
Deepak Srivastava van het Gladstone-instituut ontwikkelde een alternatieve aanpak. Hij gebruikte genen om cellen uit lidtekenweefsel om te vormen tot spiercellen. De chemische aanpak zou die benadering een stuk eenvoudiger maken, denken de onderzoekers.
In hun studie gebruikten de onderzoekers een mengsel van negen chemicaliën om huidcellen te veranderen in kloppende hartcellen. Door proberen vonden ze de ideale cocktail, waardoor de huidcellen veranderden in multipotente cellen (of iets wat daar op leek). Een tweede cocktail in combinatie met groeifactoren veranderde die cellen hartspiercellen. Bijna alle cellen (97%) veranderden in hartspiercellen die ook keurig reageerden op hormonen en er uitzagen als hartspiercellen. Als die cellen werden ingebracht in een muizenhartje in een vroeg stadium van omvorming, leken de cellen goed te functioneren in dat hartje. Srivastava: “Herprogrammering van de eigen cellen van de patiënt zou de veiligste en efficiëntste manier kunnen worden om een stervend of ziek hart te regenereren.”
Hersencellen
Ook bij de herprogrammering van de huidcellen tot hersenstamcellen gebruikten de onderzoekers ook een cocktail van negen verbindingen. Een aantal was dezelfde als in de hartstudie. In tien dagen veranderden de huidcellen in hersenstamcellen. Als die in de hersens van muizen werd getransplanteerd, dan veranderden die spontaan in de drie basistypen: neuronen, oligodendrocyten en gliacellen. De hersenstamcellen bleken ook in staat zich te repliceren. “Deze hersenstamcellen zouden op een dag kunnen worden gebruikt voor de vervanging van hersencellen in ziektes als die van Parkinson of Alzheimer”, zegt onderzoeker Yadong Huang van het Gladstone-instituut. “Ik kan me zelfs voorstellen dat we in de toekomst patiënten behandelen met een cocktail die in de hersens of in het ruggenmerg zorgt voor de vernieuwing van cellen.”
Bron: Science Daily