De inplanting van hersencellen die gewonnen zijn uit (menselijke) geïnduceerde pluripotente stamcellen lijken bij apen met een vorm van Parkinson voor langere tijd baat te geven.
Bij de ziekte van Parkinson raken dopaminecellen in de hersens in het ongerede. Als de eerste symptomen van de ziekte, bewegingsproblemen, zich openbaren zou al de helft of meer van die dopaminecellen zijn verdwenen. Dopamine is een signaalstof die een belangrijke rol speelt bij de motoriek.
Eerder onderzoek had aangetoond dat dopamineneuronen ontwikkeld uit embryonale cellen een heilzame werking hebben. Het gebruik van die cellen is echter controversieel. Geïnduceerde pluriopotente stamcellen worden ontwikkeld uit gedifferentieerde cellen als huidcellen en die dragen die ‘last’ niet.
Onderzoeker Jun Takahasji, tevens neurochirurg, denkt dat probleem opgelost te hebben. “Dopamineneuronen gevormd uit pluripotente stamcellen zijn net zo goed als dopaminecellen die gevormd zijn uit foetaal weefsel. Aangezien het vrij eenvoudig is pluripotente stamcellen te ‘maken’ kunnen we de beste cellen uitzoeken voor de behandeling.” Dit onderzoek ging eigenlijk niet zo zeer om het resultaat van de celtransplantatie als wel om de veiligheid en effectiviteit ook met het gebruik van pluripotente stamcellen.
“We maakten dopaminecellen uit verschillende stamcellijnen, sommige van gezonde donoren, maar ook van Parkinsonpatiënten”, zegt medeonderzoeker Tetsuhiro Kikoetsji. De omzetting van stamcellen in dopaminecellen zou ook geschikt zijn voor gebruik in klinische proeven met menselijke proefpersonen, denkt hij.
Kwaliteit
Er is steeds vanuit gegaan dat het succes van een celtherapie afhankelijk is van het aantal getransplanteerde cellen die overleven, maar volgens Kikoetsji is dat niet gebleken. Belangrijker dan het aantal is de kwaliteit van de cellen. “Elk dier kreeg cellen van verschillende iPS-celdonoren. De kwaliteit van de donorcellen had een groot effect op de overlevingskans van de dopaminecellen.”
Hij wilde weten hoe dat zat en lette op de verschillen in activiteit van de diverse genen. Hij vond elf genen die ‘verantwoordelijk’ mogen worden geacht voor de kwaliteit. Een daarvan is DlK1.
“DLK1 is een van de voorspellers voor de celkwaliteit van dopaminecellen gevormd uit embryonale stamcellen die bij ratten werden geïmplanteerd. We vonden ook DlK1 in dopaminecellen die in de apen zijn ingeplant. We zoeken verder om de kwaliteit te kunnen bepalen van cellen voor klinische toepassing.”
De onderzoekers gebruikten kernmagnetische resonantie (MRI) en positronemissietomografie PET) om het welzijn van de getransplanteerde cellen in de hersens te volgen. Takahasji: “Dat zijn allebei niet-invasieve technieken. Om de zaak te kunnen volgen moeten de patiënten regelmatig geobserveerd worden en dan is een niet-invasieve beeldtechniek verre te verkiezen.” De onderzoekers hopen voor eind volgend jaar te kunnen beginnen met het werven van proefpersonen voor klinische proeven.
Overleving cellen
In een apart onderzoek bestudeerden de onderzoekers een strategie om de overlevingskansen van getransplanteerde cellen bij apen te verbeteren. Basis voor succes is dat donor en patiënt hetzelfde humaan leukocytantigeen (HLA) hebben om afstoting te voorkomen. Bij apen heet HLA MHC. Cellen met overeenkomstige MHC gaven veel minder ontstekingsreacties na transplantatie dan dopaminecellen met een afwijkende MHC.
“De combinatie van overeenkomende MHC en afweerremming zorgt er voor dat de duur en dosis van afweerremmers vermindert, de beste strategie voor celtranplantatie”, stelt medeonderzoeker Asuka Morizane.
Bron: EurekAlert