Weefsels uit eigen koker

Je eigen stamcellen gebruiken om angina pectoris of versleten gewrichten te verhelpen, het komt eraan. Regeneratieve geneeskunde – lichaamseigen herstel van weefsels en organen – is in opmars.

Goed nieuws deze week van het stamcelfront. Beenmergcellen geïnjecteerd in de hartwand van hartpatiënten kunnen pijnklachten met meer dan de helft reduceren, blijkt uit onderzoek van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC).

Uitbehandelde hartpatiënten met chronische pijn op de borst (angina pectoris) kregen eigen beenmergcellen ingespoten, direct in de hartspier. Na zes maanden was de pijn de helft minder.

‘Dat is een grote verbetering in kwaliteit van leven’, zegt de Leidse cardioloog Douwe Atsma. ‘Het betekent dat patiënten weer gewoon kunnen lopen. Ze hoeven niet bij elke inspanning eerst een tabletje onder de tong te stoppen.’

De studie is een doorbraak. Afgelopen jaren hebben diverse onderzoekers geprobeerd kapotte harten op te peppen met beenmergcellen, een mengsel van allerlei (stam-) cellen in diverse fasen van ontwikkeling, groeifactoren en signaalstoffen. Met wisselend succes, en vaak twijfel of succes wel kon worden toegeschreven aan de geïnjecteerde beenmergcellen.

Want wat die beenmergcellen precies doen is nog niet te zeggen, zegt Atsma. In de beenmergsuspensie zitten signaalstoffen die vermoedelijk aanzetten tot vaatvorming. ‘Die bloedvaatjes zorgen voor betere doorbloeding van de hartspier. Daardoor wordt het zuurstoftekort dat angina pectoris veroorzaakt, deels opgeheven.’

Het Leidse onderzoek is een voorbeeld van het snel groeiende vakgebied van de regeneratieve geneeskunde, dat zich richt op het lichaamseigen herstel van zieke weefsels en organen. Met behulp van stamcellen, tissue engineering (weefselkweek) of biomaterialen.

Vooral stamcellen staan in de belangstelling, omdat zij tot gespecialiseerde celtypen kunnen uitgroeien en daarmee de biologische basis van regeneratie zijn.

Het onderzoek richt zich niet op embryonale stamcellen – ethisch omstreden en technisch riskant – maar op volwassen stamcellen, die bijna overal in het lichaam voorkomen. Zo kunnen uit het beenmerg bloed-, bot- en kraakbeenvormende stamcellen worden gehaald.

De verwachtingen waren enkele jaren geleden enorm. Maar na schandalen rond commerciële stamcelklinieken, in onder meer Rotterdam, en een prematuur experiment bij hartpatiënten in Enschede zakte de hype in.

Het onderzoek ging echter door en begint vruchten af te werpen, zegt stamcelbioloog Paul Coffer (UMC Utrecht). Al blijft de basis lastig. ‘Hoe isoleer je stamcellen, hoe laat je ze differentiëren tot het juiste celtype en hoe zorg je dat ze na implantatie doen wat ze moeten doen?’ Cruciaal blijkt een goede ‘matrix’: het eigen kapotte orgaan, een donororgaan of een kunstmatig afbreekbaar biomateriaal.

De groep van internist Marianne Verhaar (UMC Utrecht) gebruikt net als Atsma (stamcellen uit) beenmerg om bij mensen met ernstig zuurstoftekort in de benen – bijvoorbeeld door diabetes – de bloedvaten op te lappen. Sinds drie jaar coördineert zij een eerste placebo-gecontroleerde studie bij 110 tot 160 patiënten met ernstig vaatlijden. ‘Oudere mensen, soms al met zwarte, afgestorven tenen. Als het bij hen werkt, helpt het bij jongeren misschien nog beter. En dat is natuurlijk wat je wilt: vroegtijdig ingrijpen.’ Verhaar onderzoekt ook regeneratie van nieren met beenmergtherapie. ‘Bij ratten zijn de resultaten gunstig.’

Behalve kapot weefsel herstellen door stamcellen in te spuiten, zijn er ook technieken om weefsel te vervangen – met of zonder stamcellen. Zo regenereert de Utrechtse groep van Wouter Dhert kraakbeen en bot. Het gaat onder meer om kraakbeenletsel in het kniegewricht bij sportblessures, iets wat op latere leeftijd tot artrose kan leiden. Kraakbeencellen uit een niet-dragend deel van de knie worden in het lab opgekweekt en een maand later ingespoten op de kapotte plek. Patiënten genezen beter dan anders. Of het later artrose voorkomt, moet nog blijken.

Bij rugpijnpatiënten probeert de groep van Dhert versleten tussenwervelschijven te herstellen. Nu worden meestal kunstwervels geplaatst of wervels vastgezet. Gekeken wordt of het inspuiten van een hydrogel met kraakbeencellen en groeifactoren werkt, dan wel of je wervels kunt vastzetten door injecties met stamcellen die botvorming op gang brengen.

De verre toekomst is zichtbaar in Dherts lab, waar promovenda Natalja Federovich met een ‘botprinter’ uit een gel met stamcellen en groeifactoren driedimensionale structuurtjes bouwt. Allemaal experimenteel, maar wellicht kunnen ooit zulke structuurtjes op maat bij patiënten worden geplaatst. ‘Organen printen kunnen we nog lang niet’, waarschuwt ze.

Ook in Eindhoven doen ze spannende dingen. Voor jonge hartpatiëntjes maken ze lichaamseigen hartkleppen, die anders dan mechanische of varkenshartkleppen mee groeien met het lichaam. Ze worden in een bioreactor gemaakt door cellen te kweken op een matrix van bioafbreekbaar materiaal.

De kleppen van 25 tot 30 millimeter worden getest bij schapen en lammeren, om te zien of ze de aortadruk kunnen weerstaan. ‘Hebben deze dierproeven succes, dan kunnen we over twee jaar vermoedelijk de stap naar de kliniek zetten’, aldus biochemicus Frank Baaijens van de TU Eindhoven.

Hoezeer zaken soms in stroomversnelling komen, blijkt uit het verhaal van een 29-jarige Colombiaanse, Claudia Castillo, die najaar 2008 beroemd werd toen een internationaal team bij haar de eerste uit eigen stamcellen gekweekte luchtpijp transplanteerde.

Claudia’s linkerbronchus, vertelde de betrokken Britse kraakbeenspecialist Anthony Hollander (University of Bristol) vorige week op een symposium in Utrecht, was door een verkeerd behandelde tbc sterk vernauwd. Een stent verdroeg ze niet en ze dreigde haar linkerlong te verliezen.

Vanwege die slechte prognose werd tot een waagstuk besloten. Claudia kreeg een speciale donorluchtpijp. Die was eerst zorgvuldig ontdaan van cellen en enzymen van de donor. De overgebleven matrix werd ‘ingezaaid’ met uit haar beenmergstamcellen opgekweekt kraakbeen en epitheel.

De luchtpijp werkte na transplantatie direct. Binnen twee weken bleek hij goed doorbloed en van slijmlaag voorzien. ‘Claudia’s luchtwegfunctie is prima en haar long is gered’, aldus Hollander, die nu ook denkt aan andere holle organen, zoals de dikke darm.

Het experiment was riskant, want het was zelfs nooit bij dieren gedaan. In Nederland is zoiets verboden. Begrijpelijk, zegt Dhert, want je moet patiënten tegen te grote risico’s beschermen. ‘Dit had kunnen misgaan, en dan had iedereen gezegd: wat een cowboys. Anderzijds: soms moet je je nek uitsteken om verder te komen.’

Van zo’n standpunt lijkt ook het Amerikaanse bedrijfje Cytograft Tissue Engineering uit te gaan. Het bezorgde in Argentinië en Polen tien nierpatiënten een vaatprothese met eigen epitheelcellen (The Lancet, eind april). De bloedvaten waren gemaakt uit huidcellen, opgekweekt tot oprolbare lappen van 20 centimeter lang. Bij vijf patiënten sloeg het kunstbloedvat niet aan. Eén van hen overleed.

Betekent dit alles dat we straks uit stamcellen complete organen gaan kweken, zoals een nier? Nee, is de heersende mening, zover is het nog lang niet: voor organen zijn meerdere soorten weefsels nodig en dat is nog te ingewikkeld. Geeft niet, zegt de Brit Hollander. ‘Voorlopig kun je het doen met een matrix van een donor, zoals wij bij die luchtpijp hebben gedaan.’

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden