STAMCELLEN


 

http://www.gezondheidsnet.nl/zoek?cx=016789458488006531131%3Aoawq0b_kfiu&cof=FORID%3A9&ie=UTF-8&q=stamcellen+&sa=%C2%A0#997

Stamcellen, typen

Stamcellen kunnen uit verschillende typen weefsels worden geïsoleerd.

– Embryonale stamcellen ; Stamcellen uit embryo’s van 4-7 dagen oud. Een embryo bestaat dan uit een hol balletje van ongeveer 100 cellen, met op één plaats een verdikking, waarin zich de stamcellen bevinden. Deze stamcellen, die dan nog niet gespecialiseerd zijn, beginnen zich ná de 7e dag te ontwikkelen.
Er bevinden zich echter ook natuurlijke stamcellen in de weefsels en organen die nog multipotent zijn.
– Natuurlijke weefselstamcellen  : In alle weefsels en organen bevinden zich polypotente stamcellen. Deze gaan zich pas ontwikkelen tot nieuwe weefsel- of orgaancellen als ze uit de omgeving bepaalde signalen krijgen (bijv. als gevolg van weefselbeschadiging). Het grote voordeel van dit type stamcellen is dat ze niet zijn geïnfecteerd met dierlijk of ander lichaamsvreemd materiaal (o.a. virussen en allergenen). Inmiddels is het gelukt enkele van dit type stamcellen te isoleren en te klonen.

Stamcel-onderzoek

Het onderzoek naar en met stamcellen is o.a. van belang voor de ontwikkeling van nieuwe medische behandelingsmethoden (= therapeutisch klonen, stamceltherapie) o.a. voor ziekten als als Alzheimer, Parkinson en suikerziekte (= diabetes mellitus).
Behalve het klonen van stamcellen tot uiteenlopende weefsels, organen en zelfs complete organismen (‘het shaap Dolly’), kan ook de DNA-samenstelling van stamcellen worden veranderd met behulp van DNA-recombinant-technieken ‘de stier Herman’). Op die manier kunnen de eigenschappen van gen-technologische producten worden beïnvloed (= modificatie).

Recombinant-DNA-techniek

Biotechnologische methode om DNA-fragmenten te wijzigen door inlassing van een vreemd stukje DNA (bijv een menselijke gen) waardoor een nieuwe combinatie (= re-combinatie) ontstaat van het oorspronkelijke DNA. Recombinant-DNA-techniek kan o.a. worden toegepast om plantaardige en dierlijke soorten (waaronder ook de mens) te verbeteren (= veredelen) of erfelijke ziekten te voorkómen (= genetische preventie).

De Stamcel blijft bescheiden

http://www.stamcel.org/html/stamcellen.htm

http://nl.wikipedia.org/wiki/Stamcel

Het is duidelijk dat vandaag de dag niet iedereen even enthousiast is over de vorderingen van het stamcelonderzoek. Zolang de experimenten zich beperkten tot ratten en muizen was er geen vuiltje aan de lucht. Maar de fameuze doorbraken bij proefdieren hebben wereldwijd het verlangen gewekt de successen met menselijke stamcellen te herhalen. Dat is echter niet zo eenvoudig. Aangezien het onderzoek zich in eerste plaats richt op embryonaal weefsel, staat dit voor veel mensen gelijk aan moord.

In de Verenigde staten, de bakermat van het stamcelonderzoek, leek het er zelfs even alsof op dat president Bush de tegenstanders hun zin wilde geven en de universiteiten geen rechten meer te verlenen. De medische wereld ging in het verweer met een nog nooit eerder vertoond media-offensief. Ook de Europese pers liet zich niet onbetuigd. Kranten en tijdschriften overspoelden ons met veelbelovende resultaten, nieuwe ontdekkingen en geslaagde experimenten. Op 9 augustus 2001 volgde een zucht van verlichting: Bush toonde zich bereid verder onderzoek op bestaande stamcellijnen – over de hele wereld zijn er vierenzestig erkend door de Amerikaanse National institutes of Health – met belastinggeld te sponsoren. “De keuze tussen leven en dood is daar al genomen”, verantwoordde de president zijn beslissing. Van in- vitro fertilisatie overgebleven embryo’s gebruiken om er vers materiaal uit te “oogsten” was daarentegen ging brug te ver en het actief creëren van embryo’s voor onderzoek botste al helemaal op een presidentieel “no”. Ondanks het achterpoortje – het verbod geldt alleen voor onderzoek dat wordt gefinancierd met overheidsgeld – reageerden tal van wetenschappers ontgoocheld. Het razende tempo waarmee de puzzelstukjes worden blootgelegd, geeft velen de indruk dat het onderzoek vergevorderd is. Maar wanneer stamcellen hun therapeutische beloften kunnen inlossen, is nog veel onderzoek nodig, heel veel onderzoek. En daar hoort bijgevolg ook nog heel veel onderzoeksmateriaal bij

.

Ambitieuze plannen 

De stamcellen beloven ons wel grootse dingen. Vanuit een kweekschaaltje zullen ze eropuit gestuurd kunnen worden om beschadigde weefsels te repareren. Bijvoorbeeld naar de substantia nigra in de hersenen om er de vernietigende effecten van de Ziekte van Parkinson op het brein terug te draaien. De vele patiënten met diabetes type I zouden in plaats van de steeds weerkerende insulinespuit kunnen kiezen voor een enkele stamcelinjectie. En na een hartinfarct zouden de ingespoten reparatiecellen de beschadigde motor kunnen oplappen. Wachten op donororganen zal tot het verleden behoren. Ook ruggenmergletsels zullen na een injectie met de wondercellen spontaan herstellen. En klaag dan vooral niet meer over een akkefietje als reumatoïde artritis, maar laat u behandelen met uw eigen genetisch gemodificeerde stamcellen. Het klinkt geweldig, alleen zijn we in de praktijk nog lang niet zo ver.De ambitieuze plannen zijn ingegeven door twee bijzondere eigenschappen van stamcellen. Een eerste is hun vermogen om zich tot elk celtype van het lichaam om te vormen. Wanneer we ons lichaam vergelijken met een fabriek, dan mogen we rustig stellen dat daar een niveau van arbeidsverdeling wordt bereikt waar menig manager wat van kan leren. De meer dan tweehonderd soorten somatische cellen kwijten zich allen met overgave van hun specifieke taak. Om die zo goed mogelijk uit te voeren, heeft elke soort maar een klein deeltje van het erfelijk materiaal, het DNA, nodig en brengt hij een eigen selectie van genen tot uitdrukking. Het ongebruikte deel van het DNA wordt in de kern geblokkeerd. Dit proces noemen we differentiatie. Zodra een cel een beroepskeuze heeft gemaakt, zal hij zich daar gedurende zijn hele carrière aan houden. een stamcel lijkt daarentegen meer op de eeuwige student: hij schuift de beslissing voor zich uit en houdt alle opties open.  

Een gedifferentieerde cel vermenigvuldigt zich zelden of niet. Wanneer een orgaan door ziekte of ongeval beschadigd raakt, kunnen gespecialiseerde lichaamscellen het dode of aangetaste weefsel niet goed vervangen. Dat brengt ons bij de tweede bijzondere eigenschap. Stamcellen kunnen praktisch onbeperkt dochtercellen vormen of “prolifereren”. Bij elke deling zal minstens één cel een nieuwe stamcel zijn, zodat het voortbestaan is verzekerd. Met andere woorden: stamcellen kunnen zichzelf met andere woorden vernieuwen. De tweede dochtercel kan een partieel gedifferentieerde voorlopercel zijn, die via een reeks delingsstappen tot specifieke celtypes zal leiden. Daarna valt het delen stil. Proliferatie en differentiatie zijn het begin- en eindpunt van een proces dat van een stamcel tot lichaamcel leidt. 
Wetenschappers hopen nu van de neiging tot prolifereren gebruik te maken om in vitro grote hoeveelheden stamcellen aan te maken. Om transplantaties uit te voeren of organen te herstellen zijn nu eenmaal veel cellen nodig. Wanneer een voldoende grote hoeveelheid is aangelegd, kunnen de stamcellen worden aangestuurd om in de gewenste richting te differentiëren, bijvoorbeeld tot de voorlopers van hartcellen. In het lichaam van de patiënt zullen de cellen naar het beschadigde orgaan migreren. In dit geval naar het hart, waar ze de plaats innemen van de hartspiercellen die na een infarct zijn afgestorven.
Een mens is geen muis
De medische wetenschap bestudeert de bijzondere eigenschappen van embryonale stamcellen, kortweg ES, al twintig jaar bij proefdieren. ES uit muis-blastocysten, holle celclusters die kort na de bevruchting ontstaan, konden in vitro tot tien miljard dochtercellen worden vermeerderd. Om de proliferatie in stand te houden, moet wel de leukemie inhibitorische factor of LIF, een agens dat differentiatie tegengaat, aan het cultuurmedium worden toegevoegd. In de loop der jaren konden diverse onderzoeksteams allerlei lichaamcellen uit de muizenstamcellen genereren, waaronder de voorlopercellen van bloedvaten, voor dopamine en serotonine gevoelige neuronen en hormoonsecreterende pancreascellen. Maar een mens is geen muis en niets garandeert dat humane stamcellen zich op gelijkwaardige manier zullen gedragen. Zo schijnen ze zich alvast weinig aan te trekken van de aanwezigheid in het cultuurmedium van LIF. Ook de moleculen die ze op het celmembraan dragen en die worden gebruikt om maagdelijke, ongedifferentieerde cellen te herkennen, verschillen duidelijk van de merkers die “naïeve” muizencellen tot expressie brengen en de in vitro groei verloopt een stuk moeizamer. Het duurde tot 1998 vooraleer Science het heuglijke nieuws mocht publiceren dat dr James Thomson van de University of Wisconson er als eerste in was geslaagd humane embryonale stamcellen (hes) te isoleren en in cultuur te brengen. Zijn onderzoeksteam haalde de cellen uit de embryo’s die waren gecreëerd om onvruchtbare paren aan kinderen te helpen. Zesendertig verse en ingevroren rest-embryo’s leidden uiteindelijk tot vijf cellijnen. In de loop van de voorbije twee jaren deelden die allereerste hes vele honderden keren en genereerden in vitro miljoenen dochtercellen. Daarmee doen ze hun reputatie van zelfvernieuwende cellen alle eer aan. 
Pluripotentie aangetoond
Inmiddels leverden onderzoekers de bewijzen dat humane ES zich net, als de ES uit muizen, kunnen differentiëren tot gespecialiseerde cellen van zowel ecto-, endo- als mesodermale oorsprong (de drie kiembladen) , een eigenschap die doorgaans wordt aangeduid als pluripotentie. Wanneer hes in de testes van laboratoriummuizen worden geïnjecteerd, groeien ze uit tot teratoma’s, goedaardige gezwellen die de meest diverse weefsels bevatten, zoals (kraak)been, spiercellen, neuronen, bloedvaten en zelfs tandweefsel of haren, wat een vrij grotesk amalgaam oplevert. Ook in vitro differentiëren de hes – na verwijdering van de speciale “voedercellen” die proliferatie in laboratoriumomstandigheden gaande houden – spontaan uit tot meerdere weefseltypes.

In hetzelfde jaar als Thomson boorde dr John Gearhart van de John Hopkins University op succesvolle wijze een tweede bron van pluripotente stamcellen aan. Hij nam de primordiale kiemcellen, de voorlopers van de geslachtscellen, weg uit geaborteerde foetussen van vijf a negen weken oud. Ofschoon de vorming van alle weefseltypes niet in vitro kon worden bewezen – de cellen vormen na injectie bij muizen geen teratoma’s – tonen ook deze zogenamde embryonic germ cells of EG zich in vitro bijzonder flexibel. Net als de ES kunnen ze cellen uit de drie kiembladen vormen en mogen ze dus pluripotent worden genoemd. Ook al zijn hun differentiatiemogelijkheden gereduceerd. Ze beschikken immers niet langer over de volledige waaier aan chemische modificatiemechanismen die ES gebruiken om genen te (de-)blokkeren. Ook hun mogelijkheden tot proliferatie zijn enigszins beperkt. Ze delen geen honderden keren, maar vermeerderen maximaal zeventig tot tachtig keer.

In vitro kunnen de hes en heg worden geïnduceerd om uit te groeien tot zogenaamde embryonale lichaampjes, celclusters die voorlopercellen bevatten van alle mogelijke weefseltypes, maar waarvan de precieze samenstelling zich moeilijk laat voorspellen. De differentiatiemogelijkheden van de ES en EG zijn natuurlijk pas interessant als ze kunnen worden gestuurd. Dit wil nu al lukken voor insuline- producerende pancreascellen, contractiele hartspiercellen en bloedcellen. De uitdagingen blijven echter groot. De cellen moeten het juiste evenwicht vinden tussen proliferatie en differentiatie. Uiterlijke kenmerken van de gespecialiseerde cellen volstaan bovendien niet om een opgelegde differentiatie geslaagd te noemen. De eindproducten moeten in vitro ook echt functioneel worden. Voor insuline-secreterende cellen betekent dit dat ze de vrijgemaakte insuline niet zomaar mogen vrijgeven, maar dat moet dan op basis van het in het bloed geregistreerde glucosegehalte. Hoewel onderzoekers al heel veel met groeifactoren hebben geëxperimenteerd, blijft een zweem van mysterie hangen rond de precieze mechanismen die de stamcellen in een bepaalde richting sturen. Vaak wordt het aan de natuur overgelaten om de juiste signalen te geven. Het genereren van hartcellen bijvoorbeeld kan gedaan worden door hes in cultuur te brengen in aanwezigheid van muis-blastocysten, de voorlopers van hartcellen. Er werd immers al meermaals geconstateerd dat de omgeving waarin een cel terechtkomt bepalend is voor de gekozen differentiatierichting.
Voorraadje volwassen stamcellen

Sinds de overschakeling van proeven met dieren naar experimenten op menselijke embryonale stamcellen, zijn er misschien wel even veel artikelen gepubliceerd over de ethische implicaties van het onderzoek als over de bevindingen van de wetenschappers zelf. Het idee dat de wetenschap beginnend menselijk leven uit elkaar peutert alsof het kikkerdril was,bezorgt heel wat mensen acute buikpijn.Het debat wordt dan ook gevoerd op het scherp van de snede.Nu blijkt dat ook volwassen mensen in vrijwel elk orgaan een voorraadje stamcellen hebben, gaan meer en meer stemmen op om het onderzoek toe te splitsen op de zogenaamde adulte stamcellen of AS.

Drie tot vier dagen na de bevruchting

Het gebruik van stamcellen is eigenlijk niet nieuw. Ze worden al meer dan veertig jaar gebruikt in beenmergtransplantaties, waarbij ze vanzelf naar het bot van de ontvanger migreren. Van daaruit kunnen ze de levensnoodzakelijke bloedcelvorming herstellen. De stamcellen uit het beenmerg vormen de rode bloedlichaampjes, de verschillende types witte bloedlichaampjes en de bloedplaatjes. We noemen ze daarom multipotent. Ze kunnen tot een aantal celtypes differentiëren, maar ze beperken zich wel tot dat ene orgaan waar ze thuishoren.

Hoewel niet altijd even onomstotelijk, werd ook in andere organen de aanwezigheid van AS aangetoond, zoals in de pancreas, de lever, de skeletspieren, de huid, het oog en het gebit. Zelfs in de hersenen, waarvan lang gedacht werd dat ze niet tot regeneratie in staat waren, verschuilen zich ongedifferentieerde cellen die na ontvangst van de juiste signalen kunnen uitgroeien tot de verschillende componenten van het brein (neuronen, oligodendrocyten en astrocyten). De waarschuwing dat je na een avondje flink doorzakken door verlies van hersencellen voorgoed aan IQ- hoogte hebt ingeboet, berust dus gelukkig op een misverstand

De interesse voor adulte stamcellen nam pas de huidige proporties aan toen bleek dat ook zij met de nodige aansporingen in zeer uiteenlopende richtingen kunnen differentiëren. AS in beenmerg en in hersencellen zijn het best gekarakteriseerd. Stamcellen uit de hersenen, die van neuro-ectodermale oorsprong zijn, blijken zich te kunnen ompolen tot bloed- of spiercellen, beide afkomstig van het mesodermale kiemblad. Stamcellen uit het beenmerg leggen even gemakkelijk de weg af tot neurale, spier- en levercellen. Tot nu toe zijn geen AS bekend die weefsels uit alle drie de kiembladen kunnen vormen en dus pluripotent zijn

Beenmerg bevat bijvoorbeeld naast de hematopoietische stamcellen ook stromale stamcellen, die de bouwstenen produceren voor de bloedvaten en waarvan al werd aangetoond dat ze zich omvormen tot kraakbeen-, gladde spier- en vetcellen. Wanneer onderzoekers uit neurale stamcellen bloedcellen doen ontstaan, moeten ze onomstotelijk kunnen aantonen dat die niet het resultaat zijn van een verdwaalde hematopoetische stamcel. Dat kan alleen door klonen. Wij hebben het hier niet over Dolly en consorten, maar over de techniek waarbij door deling een heleboel identieke cellen worden gemaakt uit een individuele cel. Lang niet alle studies leveren die bewijzen of tonen aan dat de gedifferentieerde cellen werkelijk functioneel zijn. In een aantal experimenten lukte dat wel, onder andere in een experiment waarbij beenmergcellen van een mannelijke muis werden in gespoten bij een wijfje met een leverdefect. De zieke vrouwtjesmuis genas. Gelijkwaardige resultaten zijn ook al behaald bij de mens. Op dezelfde manier werd ontdekt dat neurale stamcellen die in de spieren van mensen en muizen werden gespoten, tot functionele spiercellen kunnen uitgroeien. 

Stamcellen migreren uit zichzelf naar de plaats waar hun hulp nodig is. Ze drijven met de bloedstroom mee en “leggen aan” op die plaatsen in het lichaam waar ze receptoren vinden voor de specifieke moleculen in hun celmembraan. Voorlopig moeten we nog raden naar de exacte identiteit van de factoren die dit proces besturen of beïnvloeden. Overigens, ook bij beenmergtransplantaties wordt het bloed gewoon via een infuus toegediend en zoekt het zelf zijn weg naar het beenmerg.

Volwassen stamcellen of AS zijn moeilijk te herkennen, te isoleren en in vitro te vermeerderen. Ze stoppen snel met delen om zich meteen te specialiseren tot de celtypes waarvoor ze voorbeschikt zijn. Zelfs de hyperactieve beenmergcellen laten het in een kweekschaaltje afweten. De aantallen waarvan als basis kan worden uitgegaan, zijn ook al niet groot. In het beenmerg laat slechts één op de tien tien à vijftienduizend cellen zich als een stamcel herkennen. 
Een tweede mogelijke oplossing waar geen ongeboren leven aan te pas komt en die volop wordt bestudeerd, is het gebruik van navelstrengbloed, dat onmiddellijk na de geboorte uit de doorgeknipte navelstreng wordt gewonnen en relatief veel stamcellen bevat. Onderzoekers vermoeden dat deze cellen nog meer differentiatierichtingen kunnen inslaan dan de adulte stamcellen, maar voorlopig wil het kweken niet goed lukken.

Doordat ze nog altijd niet hebben achterhaald waar deze AS precies vandaan komen, blijven wetenschappers dromen van de universele stamcel, die – als hij al bestaat – waarschijnlijk in de bloedstroom te vinden is. De vaststelling dat AS zich in de verschillende organen bij voorkeur in de buurt van een bloedvat nestelen, versterkt dit vermoeden. Toch zijn er aanzienlijke verschillen tussen de AS in de diverse organen. In het beenmerg prolifereren de hematopoetische stamcellen voortdurend om grote aantallen gedifferentieerde bloedcellen te kunnen vrijgeven, terwijl de meeste organen daarentegen rustende stamcellen bevatten.

Telomerase voor eeuwige jeugd 

Waar embryonale stamcellen onbeperkt kunnen blijven delen, tonen volwassen of adulte stamcellen (AS) zich heel wat minder bereidwillig. Hoe ouder de patiënt, des te moeilijker de AS aan de praat te krijgen zijn. Gewone lichaamscellen hebben er al helemaal geen zin meer in. Het verschil zit hem in de telomeren, repetitieve DNA-sequenties aan het uiteinde van de chromosomen. Ze bevatten geen functionele informatie, maar dienen om de DNA-strengen te beschermen. (klik op het plaatje voor een vergroting.)

In gewone lichaamscellen wordt de telomeersequentie bij elke deling een stukje korter. Het DNA-polymerase, het enzym dat instaat voor de verdubbeling van het genetisch materiaal bij elke celdeling, slaagt er niet in het laatste stukje van de chromosomen over te schrijven. Na een groot aantal delingen blijft bijna niets over van de telomeren, waarna de lichaamscel in delingsrust gaat of afsterft. Bij verdere delingsrondes zou immers het essentiële DNA beginnen weg te knabbelen. Cellen die zich gedurende lange tijd kunnen blijven vermenigvuldigen en zogenaamd onsterfelijk zijn, behouden hun lange telomeren. Ze beschikken over een bijkomend enzym, telomerase, dat na elke deling het verloren stukje repetitief DNA weer bijmaakt. Hetzelfde enzym maakt het ook kankercellen mogelijk zich te blijven delen. Hieruit stamt de vrees dat embryonale stamcellen aanleiding kunnen geven tot de vorming van tumoren vindt hierin een bijkomend argument. Anderzijds zullen adulte stamcellen misschien verouderd weefsel vormen. De makers van Dolly ontdekten dat het schaap twee jaar na de geboorte eigenlijk al acht lentes telde. Differentiatie van de zes jaar oude uierkern waaruit Dolly na kerntransplantatie ontstond, kon de telomeerverkorting niet ongedaan maken.
Wat moeten we ermee?ES blijken bijzonder ontvankelijk voor genetische modificatie. De opname van een vreemd gen in het eigen DNA gebeurt namelijk alleen tijdens celdeling. Een kolfje naar de hand van de stamcel dus. Ze vormen wellicht het ideale vehikel voor de introductie van therapeutische genen in het lichaam. Hierbij denken we vooral aan auto-immuunziektes, zoals diabetes mellitus type I en reumatoïde artritis. ES die bijvoorbeeld zijn voorzien van een gen dat codeert voor bepaalde cytokinebindende eiwitten, zouden ervoor kunnen zorgen dat de concentratie van deze afweerstimulerende stoffen in het bloed daalt en de immuunrespons tegen het eigen weefsel kalmeert. Door zelfvernieuwing zouden de ES er bovendien in kunnen slagen de remediërende stoffen langdurig vrij te geven. Genetisch gewijzigde ES kunnen ook heel wat te bieden hebben in de strijd tegen kanker. Tot voor kort richtte het onderzoek zich trouwens vooral op deze toepassing.
Waar menig dokters- en patiëntenhart sneller van gaat kloppen, is ongetwijfeld de hoop op orgaanreparatie. Niet alleen ligt daar misschien de oplossing voor het wereldwijde tekort aan donororganen, maar wellicht kan de onherstelbare schade aangericht door bijvoorbeeld de ziekte van Parkinson of Alzheimer er ooit mee worden teruggedraaid. De meest betrouwbare experimenten die er op wijzen dat stamcellen geschikt zijn om beschadigde organen te herstellen en aangetaste functies over te nemen, werden uitgevoerd op muizen. Daarbij werden typisch menselijke aandoeningen nagebootst. Het afbinden van één van de kransslagaders is een beproefde methode om laboratoriumdieren een hartaanval te bezorgen.

Het stimuleren van een complexe motorischeaandoening als amyotrofische laterale sclerose (ALS), gebeurt door besmetting met het sindbisvirus dat de motorische voorhoorncellen in het ruggenmerg vernietigt en de karakteristieke verlammingsverschijnselen veroorzaakt. Beide toestanden werden al succesvol met stamcelinjecties behandeld. Ook voor de ziekte van Parkinson en diabetes mellitus geven proefdierexperimenten hoop op beterschap. De verworven resultaten zijn op zich wel betekenisvol, maar mogen niet zomaar naar de mens worden geëxtrapoleerd. Zelfs als de stamcellen uiteindelijk niet aan al die hooggespannen verwachtingen voor menselijk therapeutisch gebruik tegemoet kunnen komen, dan nog zullen ze een aanzienlijke bijdrage kunnen leveren aan het wetenschappelijk onderzoek. Stamcellen bieden de mogelijkheid het effect van nieuwe geneesmiddelen rechtstreeks op de doelwitcellen aan te tonen en om inzicht te verwerven in de verborgen processen die leiden tot differentiatie en dedifferentiatie van cellen. Misschien levert dit soort onderzoek uiteindelijk therapieën op voor tal van aangeboren aandoeningen. Zo wilde dr. Gearhart niet zozeer de eerste zijn om stamcellen te kweken uit primordiale kiemcellen, maar was hij op zoek naar een geschikt instrument om het syndroom van Down te bestuderen.
Nog niet zomaar uit de diepvriezerWe staan nog ver af van de situatie dat de arts voor elke mogelijke ziekte of handicap een setje stamcellen uit de diepvriezer kan vissen. Therapeutisch gebruik is vandaag de dag hoegenaamd nog niet verantwoord. De neiging tot zelfvernieuwing die stamcellen zo interessant maakt, brengt grote risico’s mee. Proliferatie en schijnbare onsterfelijkheid zijn eigenschappen die ook kankercellen kenmerken. Dat het injecteren van ongedifferentieerde ES aanleiding kan geven tot de vorming van teratoma’s – ook al zijn dat goed aardige gezwellen- voorspelt weinig goeds. Misschien verliezen het deze vervelende eigenschap wel wanneer ze in vitro worden omgevormd tot meer gespecialiseerde celtypes, maar zolang de onderliggende mechanismen van het differentiatieproces onvoldoende bekend zijn, zullen weinig wetenschappers met de hand op het hart durven zweren dat differentiatie niet spontaan kan optreden. Het is trouwens niet eens duidelijk welk differentiatieniveau voor transplantatie het meest geschikt zou zijn.
Net zoals de gedifferentieerde lichaamscellen, brengen ook de stamcellen het volledige gamma membraanmoleculen tot expressie die het immuunsysteem gebruikt om het onderscheid te maken tussen eigen cellen en cellen die het als vreemd beschouwt. Deze zogenaamde MHC-moleculen (majeure histocompabiliteitscomplex) zorgen ervoor dat lichaam van de patiënt de organen van een niet compatibele donor afstoot. Transplantatie van stamcellen wordt daarom meestal getest bij muizen waarvan het immuunsysteem is lamgelegd.Het therapeutisch gebruik van stamcellen zal pas mogelijk worden als donor en ontvanger dezelfde MHC-moleculen tot expressie brengen. Om voor elke patiënt een compatibele stamcel te vinden zou zijn, moeten duizenden verschillende stamcellijnen worden aangelegd. Maar de kans echter dat de publieke opinie daarmee instemt, is op dit moment behoorlijk klein. Een andere mogelijkheid bestaat erin de expressie van weefseltypische antigenen door genetische manipulatie te veranderen of te blokkeren. (klik op het plaatje voor een vergroting.) Eventueel zou op die manier een universele donorstamcel kunnen worden gecreëerd. Wanneer de patiënt zijn eigen stamcellen toegediend kan krijgen, doet dit probleem zich natuurlijk niet voor. Maar omwille van de geringe proliferatiemogelijkheden vormen AS voorlopig geen volwaardig alternatief. Daarnaast lijken de differentiatierichtingen veel beperkter en zijn geprepareerde fracties zelden zuiver. Veilig gebruik van AS impliceert de aanmaak van zuivere cellijnen door klonen. Dat geldt niet voor de hemapoetische componenten uit het beenmerg, die voor transplantatie bruikbaar zijn omdat ze in het lichaam van de ontvanger hun reguliere functie mogen uitoefenen. De aanwezigheid van AS in alle organen staat trouwens nog altijd ter discussie, ondermeer wat de pancreas betreft. Hier dient de Dolly aanpak zich als mogelijke oplossing aan. Om het tekort op te lossen probeerden onderzoekers door middel van kerntransplantatie embryonale stamcellen te maken uit lichaamscellen van patienten. Veel moeten we daar voorlopig niet van verwachten. Gezien de geringe steun die momenteel te vinden is voor het gebruik van ten dode opgeschreven menselijke restembryo’s, zal het aanmaken van embryo;s voor het genezen van zieke organen, het zogenamde therapeutisch klonen, nog wel een tijdlang in de koelkast blijven. Het klonen van het eerste menselijke embryo voor onderzoeksdoeleinden belooft de controverse in de Verenigde Staten weer te doen losbarsten. De recente prestatie van Advanced Cell Technology Inc (ACT) zou het witte huis er wel eens toe kunnen aanzetten ook de private onderzoeksinitiatieven aan banden te leggen.

De weg naar het hart 

Bij een hartaanval blijft een deel van de hartspiercellen verstoken van zuustofrijkbloed en sterft het af. Tot nu toe zijn er geen bewijzen van de aanwezigheid van adulte stamcellen in het hart en als ze er toch zitten, dan doen ze weing om de schade te repareren. (klik op het plaatje voor een vergroting.) Littekenweefsel komt in de plaats van de afgestorven cellen waardoor het hart verzwakt. Pogingen om zulke letsels bij muizen door het transplanteren van gedifferentieerde hartspiercellen te herstellen, mislukten. Gelijkwaardige experimenten waarbij hematopoetische stamcellen uit het beenmerg in de ventrikelrand werden ingespoten, leidden wet tot regeneratie van de hartspier. Een ander studie toonde aan dat de pompfunctie ook herstelt wanneer de stamcellen in het beenmerg worden ingeplant, wat suggereerd dat ze op eigen houtje de weg vinden naar de hartspier. Ook met menselijke stamcellen werden bescheiden successen geboekt. In vitro bleken hes te differentieren tot contractiele cellen die die specifieke ‘hartmerkers’, oppervlaktemoleculen die typisch op het membraan van de hartspieren tot expressie komen, vertoonden. 

Dr. Christine Mummery van het Hubrecht laboratorium in Utrecht leidt een van de onderzoeksgroepen die zich op dit soort experimenten toeleggen. Wanneer artsen de eerste infarctpatienten zullen kunnen behandelen, durft ze niet voorspellen. We kunnen al met enige regelmaat hes tot kloppende hartcelllen laten differentieren, maar we weten nog niet met welke soorten we precies te doen hebben. Zijn het atriumcellen, ventrikelcellen of pacemakerecellen? Daarna gaan we opzoek om grotere aantallen cellen te kweken en moeten we de celmengsels nog verder kunnen zuiveren. In maart 2001 durfden cardiologen van de universiteit van Dusseldorf het toch al aan een hartpatient te behandelen, weliswaar niet met embryonale stamcellen maar met volwassen stamcellen uit zijn eigen beenmerg. De hartspier van de man was ernstig beschadigd aan het linkerventrikel. Tien weken na de behandeling zou de pompfunctie verbeterd zijn en het letsel aanzienlijk gekrompen. De resultaten stuiten op heel wat scepsis van collega-onderzoekers. Ze vinden het onverantwoord op basis van enkele experimenten met muizen meteen een mens als proefkonijn te gaan gebruiken. Andere onderzoeksgroepen slagen er momenteel zelfs ter nauwernood in de resultaten van de laboratoriumtest op muizen succevol te herhalen.

Wetenschappers vragen meer

Als de nood het hoogst is, toont de mens zich het creatiefst. Amerikaanse onderzoekscentra, waanonder ook ACT, zijn druk doende met het creeren van niet levensvatbare menselijke embryo’s uit onbevruchte eicellen. Die kunnen welliswaar stamcellen produceren,. maar nooit uitgroeien tot tot een volwaardig mensenkind. Een bijzonder gehaaide poging om de ethici een stapje voor te zijn. Met muizen en apen schijnt het alvast te lukken. Onderzoekers van de PPL therapeutict of Blacksburg Verginia gaan nog verder. Zij zijn er naar eigen zeggen al in geslaagd de huidcellen van een volwassen koe te herprogrammeren tot stamcellen, die ze dan opnieuw lieten uitdifferentieren tot pulserende hartcellen. En dat zonder dat er ook maar een embryo, levensvatbaar of niet, aan te pas moest komen. 
De wetenschap mag sowieso haar volledige kapitaal niet op het therapeutisch klonen verwedden en moet investeren in andere mogelijkheden om het afstotingsprobleem te tackelen. Het gebruik van eigen cellen is immers niet altijd aan te bevelen. Denk maar aan erfelijke ziektes zoals sommige vormen van leukemie, waarbij het defect in de genen van de eigen cellen ingebakken zit. Het team van diezelfde dr. Thomson die in 1998 de wereld verblijde met de eerste humane ES, rapporteerde onlangs over een andere manier om het afstoting probleem te omzeilen. We weten al langer dat de mensen die een volledige beenmergtransplantatie hebben ondergaan geen afstotingsreactie meer vertonen tegen organen afkomstig van dezelfde donor. Dat is niets om verwonderd over te zijn, aangezien de immuuncellen van de patient afgeleid zijn van het gedoneerde beenmerg. Volgens dit zelfde principe hopen de onderzoekers door stamceltransplantatie tolerantie op te wekken tegenover organen die buiten het lichaam op basis van dezelfde stamcellen werden gemaakt.
Nog naar weinig laboratoria beschikken over humane stamcellen. De vierenzestig door het NIH erkende stamcellijnen gaan momenteel de hele wereld rond. Het Hubrecht laboratorium in Utrecht werkt bijvoorbeeld met Australische cellen. Om het onderzoek verder te zetten, vragen de wetenschappers toestemming de duizenden restembryo’s in de vrieskasten, die zowieso ten dode zijn opgeschreven, te mogen gebruiken om nieuwe ES in cultuur te brengen. In Nederland keurde onlangs de Tweede Kamer de embryowet goed. Als nu ook de Eerste Kamer haar ja woord geeft, verliezen de diepgevroren restembryo’s hun status van verboden vrucht en kunnen de nederlandse universiteiten met eigen stamcelculturen van start gaan. Therapeutisch klonen, het aanmaken specifiek voor dit doel van embryo’s mag voorlopig niet.

De embryowet laat wel een opening om het debat in de toekomst, wanneer wat meer duidelijkheid bestaat rond eventuele risico’s en tegenwerpingen, opnieuw op te starten. In Belgie zou therapeutisch klonen vandaag wat minder problemen opleveren, niet omdat de wetgever zo vooruitstrevend is, maar omdat van enige wet voorlopig nog geen sprake is. De bijzondere commissie van bio-ethische problemen belooft er binnenkort de schouders onder te zetten wegens meer dan hoogdringend. Het onderzoek vordert immers snel. De kaarten liggen over een aantal maanden misschien helemaal anders. Ook blijft hij voorlopig bescheiden, over de stamcel is het laatste woord voorlopig nog lang niet gezegd.

Ongedifferentieerde stamcellen uit het laboratorium van James Thomson. De stamcellen zijn de grote ronde cellen. De langwerpige cellen tussen de stamcellen in zijn zogenaamde ‘feeder’-cellen waarop de stamcellen groeien. 

 

Artikel: eos magazine Januari 2002

Stamcellen


http://www.stamcel.org/html/stamcellen2.htm

Onderstaande tekst is een vertaling uit het Engels van een fact sheet op de website van de Amerikaanse National Institutes of Health, de NIH. De volgende onderwerpen komen ter sprake:

· wat is een stamcel?
· hoe kom je aan pluripotente stamcellen?
· mogelijke toepassingen van pluripotente stamcellen
· adulte stamcellen
· hebben adulte stamcellen dezelfde mogelijkheden als pluripotente stamcellen?
· waarom concentreren we ons niet op onderzoek met adulte stamcellen?



Wat is een stamcel?

Stamcellen zijn lichaamscellen die onbeperkt kunnen delen en zorgen voor de aanmaak van gespecialiseerde cellen, zoals bijvoorbeeld hartspiercellen, rode bloedlichaampjes en huidcellen. Stamcellen spelen een hoofdrol bij de ontwikkeling van een mens.
De menselijke ontwikkeling begint op het moment dat een spermacel een eicel bevrucht en er één enkele cel ontstaat. Deze bevruchte eicel kan in principe uitgroeien tot een compleet mens en heet daarom totipotent. In de eerste uren na de bevruchting deelt de cel zich een aantal keer, waardoor meerdere totipotente cellen ontstaan.
Fig.1
Elk van deze cellen heeft de potentie om, na te zijn teruggeplaatst in de baarmoeder, uit te groeien tot een foetus. Eeneiige tweelingen zijn het directe resultaat van een natuurlijke scheiding van twee van zulke totipotente cellen. Deze tweelingen zijn twee genetisch identieke individuen. Ongeveer vier dagen na de bevruchting en na meerdere rondes van celdeling, beginnen de totipotente cellen zich te specialiseren, waarbij ze een soort holte vormen, de blastocyst. De blastocyst bestaat uit een buitenste laag cellen en een aantal cellen die zich in de holte bevinden, de zogenaamde binnenste celmassa.
De buitenste laag cellen ontwikkelt zich tot de placenta en de andere ondersteunende weefsels die bij de vorming van een embryo noodzakelijk zijn. Deze cellen maken geen deel uit van het eigenlijke embryo. Dat ontstaat uit de binnenste celmassa. De binnenste celmassa kan ieder celtype vormen dat zich in een menselijk lichaam bevindt, maar uit deze groep cellen alleen kan geen organisme ontstaan. Daarvoor zijn de buitenste cellen nodig. De binnenste celmassa is dan ook pluripotent: de cellen kunnen zich specialiseren tot vele, maar niet tot alle celtypen die nodig zijn voor de ontwikkeling van de foetus. In dit stadium zijn de cellen niet meer totipotent. Mocht de binnenste celmassa in de baarmoeder van een vrouw worden geplaatst, dan zal zich geen embryo ontwikkelen. De pluripotente cellen specialiseren zich verder tot stamcellen waaruit op hun beurt enkel nog cellen kunnen ontstaan met een meer specifieke functie. Voorbeelden van dergelijke stamcellen zijn bloedstamcellen die zich kunnen specialiseren tot rode bloedlichaampjes, witte bloedlichaampjes en bloedplaatjes; en huidstamcellen die zich kunnen specialiseren tot de verschillende typen huidcellen. Deze stamcellen heten dan ook multipotent. Fig.2
Hoewel multipotente stamcellen van grote betekenis zijn bij de vroege menselijke ontwikkeling, spelen ze ook in kinderen en volwassenen vaak nog een grote rol. Een goed voorbeeld hiervan is de bloedstamcel. Bloedstamcellen bevinden zich in het beenmerg van ieder kind en elk volwassen mens, en in heel kleine hoeveelheden in de bloedbaan. Ze spelen een cruciale rol bij de voortdurende vernieuwing van de bloedcellen (rode bloedlichaampjes, witte bloedlichaampjes en bloedplaatjes) gedurende een mensenleven. Zonder bloedstamcellen zou een mens eenvoudigweg niet kunnen overleven.
.
Hoe kom je aan pluripotente stamcellen?
Tot nu toe is het gelukt menselijke pluripotente stamcellijnen op twee verschillende manieren in handen te krijgen. De hierbij toegepaste technieken zijn eerder ontwikkeld bij proefdieren. 
1. Bij onderzoek onder leiding van dr Thomson waren pluripotente stamcellen direct geïsoleerd uit de binnenste celmassa van menselijke embryo’s in het blastocyst-stadium. Deze embryo’s waren afkomstig van IVF (in-vitrofertilisatie-)klinieken, waar ze over waren gebleven bij de IVF-behandeling, de zogenaamde rest-embryo’s. Rest-embryo’s worden tot stand gebracht om voor nageslacht te zorgen, niet om onderzoek mee te doen. De donors hadden voor het onderzoek met hun embryo’s schriftelijk toestemming gegeven. Dr Thomson isoleerde de binnenste celmassa en bracht deze cellen in kweek, met als resultaat een pluripotente stamcellijn.
2. De groep van dr Gearhart isoleerde pluripotente stamcellen uit foetaal weefsel, afkomstig van afgebroken zwangerschappen. Ook hiervoor was schriftelijk toestemming verkregen van de donoren, nadat zij onafhankelijk van het onderzoek hadden besloten tot beëindiging van de zwangerschap. Dr Gearhart isoleerde cellen uit die gebieden van de foetus die zich zouden ontwikkelen tot de testes of ovaria.
Hoewel de cellen uit dr Thomsons en dr Gearharts lab afkomstig zijn van heel verschillend bronmateriaal, vertonen ze onderling toch veel gelijkenis.
Fig.3

Een derde manier voor de isolatie van pluripotente stamcellen is mogelijk het gebruik van somatische celkerntransplantatie. In dierstudies hebben onderzoekers hiervoor bij een normale dierlijke eicel de kern (met daarin het erfelijk materiaal) verwijderd. Wat overbleef van de eicel waren de voedingsstoffen en andere energieproducerende onderdelen die noodzakelijk zijn voor de ontwikkeling van een embryo. Vervolgens bracht men een somatische cel (elke lichaamscel behalve een eicel of spermacel) bij de ontkernde eicel, en werden de twee gefuseerd. Van de cel die van deze fusie het resultaat is, en van de eerstvolgende cellen na deling, verwacht men dat ze allemaal de potentie hebben uit te groeien tot een compleet dier; ze zijn dus totipotent. Zoals eerder beschreven vormen deze totipotente cellen na enkele delingscycli een blastocyst. Ook de cellen van de binnenste celmassa van deze blastocyst kunnen, in theorie, worden gebruikt voor het opzetten van pluripotente stamcellijnen. In feite is elke methode waarbij een menselijke blastocyst wordt gevormd een mogelijke bron van menselijke pluripotente stamcellen.

Fig.4

Mogelijke toepassingen van pluripotente stamcellen.

Geïsoleerde menselijke pluripotente stamcellen zijn van grote waarde voor de wetenschap. Op de eerste plaats zouden ze kunnen helpen bij het ontrafelen van de complexe processen die plaatsvinden gedurende de vroegste menselijke ontwikkeling. Een eerste stap daarbij is de identificatie van de verschillende factoren die betrokken zijn bij de processen die een rol spelen bij de celspecialisatie. Het is bekend dat voor dit proces het aan- en uitschakelen van genen een cruciale rol vervult, maar men weet niet veel over deze ‘schakelgenen’ of wat hen aan- of uitzet. Bepaalde ernstige ziekten, zoals kanker en sommige aangeboren afwijkingen, zijn het directe gevolg van abnormale celdeling en -specialisatie. Een beter begrip van de normale processen zou het mogelijk maken een beter beeld te krijgen van de fundamentele fouten die de oorzaak zijn van deze vaak dodelijke ziekten.

Onderzoek met menselijke pluripotente stamcellen zou daarnaast een aanzienlijke verandering betekenen van de wijze waarop nieuwe geneesmiddelen worden ontwikkeld en getest. Nieuwe medicijnen zouden bijvoorbeeld eerst op menselijke cellijnen getest kunnen worden. Gewone cellijnen (van bijvoorbeeld kankercellen) worden hier op het moment al voor gebruikt. Pluripotente stamcellen zouden het mogelijk maken op meerdere celtypen te testen. Natuurlijk kan dergelijk onderzoek nooit dienen als vervanging voor proefdierstudies en onderzoek met proefpersonen, maar het zou een welkome aanvulling zijn. Alleen die geneesmiddelen die veilig zijn bevonden en in cellijnen een gunstig resultaat lijken te hebben, zouden dan in aanmerking komen voor nader onderzoek bij proefdieren en proefpersonen.

Misschien de meest vérstrekkende potentiële toepassing van menselijke pluripotente stamcellen is de ontwikkeling van cellen en weefsels die zouden kunnen worden gebruikt voor de zogenaamde celtherapie. Veel ziekten en afwijkingen zijn het gevolg van een verstoorde celfunctie of beschadigde weefsels in het lichaam. Om deze cellen en weefsels te vervangen worden nu donororganen en weefsels ingezet. Het aantal mensen dat lijdt aan deze ziekten ligt echter veel hoger dan het aantal voor transplantatie beschikbare organen. Pluripotente stamcellen zouden, indien aangezet tot specifieke celspecialisatie, een oneindige bron zijn van te vervangen cellen en weefsels voor de genezing van een heel scala aan ziekten, inclusief de ziekte van Parkinson, Alzheimer, dwarslaesies, beroertes, hartziekten, suikerziekte, gewrichtsontstekingen en reumatische artritis. Er is bijna geen onderzoeksgebied denkbaar waar deze innovatie niet van grote betekenis voor zou zijn. Hieronder een tweetal voorbeelden.


1. De transplantatie van nieuwe hartspiercellen betekent hoop voor patiënten met chronische hartklachten wiens hart niet goed meer functioneert. Nieuwe hartcellen, afkomstig van menselijke pluripotente stamcellen, zouden in de aangetaste hartspier kunnen worden getransplanteerd om zo de hartfunctie te verbeteren. Onderzoek aan muizen en andere dieren heeft aangetoond dat gezonde hartspiercellen, getransplanteerd in het hart, met succes het hartweefsel vervangen en goed samenwerken met de overige cellen van de gastheer. Deze experimenten wijzen op de uitvoerbaarheid van dit type transplantatie. Bij mensen die lijden aan type-I diabetes is de productie van insuline door gespecialiseerde alvleeskliercellen, de zogenaamde eilandjes van Langerhans, verstoord. Er zijn aanwijzingen dat transplantatie van zowel de gehele alvleesklier als de afzonderlijke eilandcellen, leidt tot een afname van de insuline-injecties. Eilandcellijnen afkomstig van menselijke pluripotente stamcellen zouden nuttig kunnen zijn bij onderzoek naar diabetes en, uiteindelijk, voor transplantatie. Hoewel het onderzoek met menselijke pluripotente stamcellijnen veelbelovend lijkt, ligt er nog veel werk in het verschiet. Een aantal technische hobbels zal eerst genomen moeten worden voordat deze ontwikkeling in de praktijk kan worden toegepast. Deze hobbels, hoewel niet te verwaarlozen, zijn echter zeker niet onoverkomelijk.Op de eerste plaats is basaal onderzoek nodig om inzicht te krijgen in de cellulaire processen die leiden tot celspecialisatie in de mens, zodat men straks in staat is de pluripotente stamcellen te sturen in de gewenste cel- en weefseltypen voor transplantatie.

2. Ten tweede moet, voordat deze cellen voor transplantatie gebruikt kunnen worden, het probleem van de afstotingsreacties zijn opgelost. Menselijke pluripotente stamcellen, afkomstig van embryo’s of foetaal weefsel, verschillen genetisch met die van de ontvanger. Toekomstig onderzoek zal zich daarom moeten concentreren op het wijzigen van menselijke pluripotente stamcellen om zo de kans op afstotingsreacties zo klein mogelijk te maken, of op het opzetten van weefselbanken met de meest voorkomende weefseltypeprofielen. Het gebruik van somatische celkerntransplantatie is een andere manier om het probleem van afstotingsreacties op te kunnen lossen. Neem bijvoorbeeld een patiënt met een progressieve hartkwaal. Met behulp van somatische celkerntransplantatie kan de kern van ongeveer elke somatische cel van die patiënt worden gefuseerd met een donoreicel waar de kern uit is verwijderd. Met de juiste stimulatie ontwikkelt de gefuseerde cel zich vervolgens tot een blastocyst. De cellen van de binnenste celmassa kunnen worden uitgenomen om een kweek van pluripotente stamcellen op te zetten. Uit deze kweek kunnen desgewenst hartspiercellen worden geïsoleerd. Bij transplantatie van deze hartspiercellen terug in de patiënt, vindt er naar verwachting geen afstoting plaats. Het leeuwendeel van de genetische informatie dat zich in de kern van de hartspiercellen bevindt, is immers genetisch vrijwel identiek aan die van de hartpatiënt. Hierdoor zal het gebruik van belastende afstotingsonderdrukkende medicijnen niet meer nodig zijn.
Adulte stamcellen
Multipotente stamcellen treffen we ook aan in bepaalde weefsels bij volwassenen. Deze cellen zijn nodig om bepaalde onderhoudscellen met maar een korte levensduur in ons lichaam, voortdurend te verversen. Een goed voorbeeld van zo’n adulte stamcel is, zoals eerder gemeld, de bloedstamcel. Multipotente stamcellen zijn niet in alle adulte weefseltypen gevonden, maar er worden er steeds meer ontdekt. Zo dacht men bijvoorbeeld tot voor kort dat stamcellen niet in het volwassen zenuwstelsel voorkwamen. Maar recentelijk heeft men neuronale stamcellen weten te isoleren uit het zenuwstelsel van de rat en de muis. Bij de mens zijn de bevindingen tot nu toe beperkt gebleven. Men heeft neuronale stamcellen geïsoleerd uit foetaal weefsel en een soort cel, mogelijk een neuronale stamcel, weten te isoleren uit volwassen hersenweefsel van een epilepticus dat chirurgisch was verwijderd.
Hebben adulte stamcellen dezelfde mogelijkheden als pluripotente stamcellen?
Tot voor kort bestonden er in zoogdieren weinig aanwijzingen dat multipotente cellen zoals bijvoorbeeld bloedstamcellen, van koers zouden kunnen veranderen en bijvoorbeeld huidcellen zouden kunnen gaan maken. Recente dierstudies hebben deze visie echter op de helling gezet.
Bij dieren is aangetoond dat sommige adulte stamcellen, waarvan men eerst dacht dat zij zich slechts konden specialiseren in één bepaalde cellijn, in staat bleken zich ook in andere soorten gespecialiseerde celtypen te ontwikkelen. Recente experimenten met muizen bijvoorbeeld suggereren dat wanneer een neuronale stamcel wordt geplaatst in het beenmerg, deze een breed scala aan bloedceltypen gaat produceren. Studies met ratten hebben verder aangetoond dat stamcellen uit het beenmerg in staat blijken levercellen te maken. Deze opmerkelijke bevindingen suggereren dat zelfs als een stamcel de weg van specialisatie reeds is ingeslagen, deze onder bepaalde condities meer flexibel is dan men aanvankelijk dacht. Op dit moment is de flexibiliteit van adulte stamcellen echter alleen bij dieren aangetoond en daarbij bovendien beperkt gebleven tot een paar weefseltypen.
Waarom concentreren we ons niet op onderzoek met adulte stamcellen?
Onderzoek aan menselijke adulte stamcellen suggereert dat deze multipotente cellen in aanleg veel kunnen betekenen voor zowel het onderzoek als de ontwikkeling van celtherapie. Zo lijkt er bijvoorbeeld veel voordeel te halen uit het gebruik van adulte stamcellen voor transplantatiedoeleinden. Mochten we in staat zijn adulte stamcellen uit een patiënt te isoleren, de deling ervan te sturen in de gewenste richting en de gespecialiseerde cellen vervolgens terug te plaatsen in de patiënt, dan zijn afstotingsreacties niet te verwachten. Het gebruik van adulte stamcellen zou het gebruik van stamcellen afkomstig van menselijke embryo’s of menselijk foetaal weefsel, zeker kunnen terugdringen en misschien zelfs wel kunnen voorkomen. Dit is een groot voordeel, daar het gebruik van dergelijk bronmateriaal bij veel mensen op ethische bezwaren stuit. 
Adulte stamcellen lijken dus veelbelovend, maar er zijn beperkingen waarvan niet zeker is of er wat aan kan worden gedaan. Op de eerste plaats zijn bij volwassenen stamcellen niet uit alle weefsels van het lichaam geïsoleerd. Zo is men er bijvoorbeeld niet in geslaagd in mensen adulte hartstamcellen of stamcellen voor de eilandjes van Langerhans te isoleren. Daarnaast zijn adulte stamcellen meestal alleen in kleine hoeveelheden aanwezig, zijn ze moeilijk te isoleren en zuiver in handen te krijgen, en nemen hun aantallen in de mens waarschijnlijk alleen nog maar verder af met het klimmen der jaren. Zo zijn bij een volwassen mens de hersencellen die mogelijk neuronale stamcellen zouden kunnen zijn, alleen verkregen uit het verwijderde deel van de hersenen van een epilepticus, niet echt een gangbare procedure.

Om stamcellen van een patiënt zelf te kunnen gebruiken voor behandeling, moeten die stamcellen verder eerst worden geïsoleerd uit de patiënt en vervolgens in het lab in voldoende aantallen worden geproduceerd om behandeling mogelijk te maken. Voor sommige acute zieken ontbreekt de tijd voldoende cellen te kunnen kweken. Voor sommige andere ziekten, veroorzaakt door een genetisch effect, is de genetische fout reeds in de stamcellen van de patiënt aanwezig. De cellen van zo’n patiënt zijn ongeschikt voor transplantatie. Er zijn verder aanwijzingen dat stamcellen van volwassenen niet meer dezelfde delingscapaciteit hebben als jongere stamcellen. Tot slot hebben adulte stamcellen mogelijk sowieso al meer genetische afwijkingen, veroorzaakt door de levenslange inwerking van zonlicht en giftige stoffen, en door de fouten die ontstaan tijdens de celdeling. Al deze factoren zouden het mogelijke nut van adulte stamcellen kunnen beperken. Onderzoek naar de vroege stadia van celspecialisatie is waarschijnlijk niet eens mogelijk met adulte stamcellen. Zij hebben zich immers verder gespecialiseerd dan de pluripotente stamcellen. Een adulte stamcellijn is dan misschien in staat gebleken meerdere, mogelijk wel drie of vier weefseltypen te vormen, dit is geen bewijs dat adulte stamcellen pluripotent zijn. Het is dus niet aangetoond dat adulte stamcellen dezelfde brede potentie hebben als pluripotente stamcellen. Door het ontwikkelingspotentieel van adulte stamcellen te bestuderen en die te vergelijken met dat van pluripotente stamcellen, kan mogelijk bepaald worden welk bronmateriaal het meest geschikt is voor nieuwe behandelingen.

Een blastocyt van vijf dagen oud. Onder in beeld de binnenste celmassa, waaruit de stamcellen worden geoogst. (bron: http://fertilitydoc.net/pictures.htm)
Het verschil tussen Stamcellen en Klooncellen in een notendop 

De Ethische norm ten aanzien van stamcellen en klooncellen is:

Stamcellen produceert de mens zelf. Terwijl klooncellen uit andere lichamen afkomstig zijn.

Over stam-(nog geen vorm gekozen)cellen en kloon-(reeds vormgekozen)cellen is de laatste jaren veel onderzoek gedaan door eminente wetenschappers, voor miljarden dollars. En terecht:

Stamcellen welke in het lichaam van ieder mens aangemaakt worden kunnen alle beschadigde cellen vervangen, door hun plaats en oorspronkelijke functie in te nemen. 

Ge-kloon-de cellen kunnen getrokken worden uit alle celgroepen om vermeerderd tot weefsel (in een laboratorium!) als reparatie gebruikt c.q. toegepast te worden. Stamcellen: zijn creatief leven. Klooncellen: zijn kopieën van reeds bestaand leven.
—————————————————————————

Klooncellen zijn reeds uit stamcellen gedifferentieerde cellen, welke zichzelf alleen maar kunnen kopiëren, naar de eigenschap die ze hebben. Levercellen kopiëren levercellen, hartspiercellen kopiëren hartspiercellen, huidcellen kopiëren huidcellen etc.

Stamcellen zijn zelfvernieuwende lichaamscellen, die onbeperkt kunnen delen en zorgen voor de aanmaak van gespecialiseerde cellen zoals bijvoorbeeld: rode en wittebloedcellen, hartspiercellen en huidcellen. Stamcellen bevinden zich overal in het lichaam. Maar voornamelijk in het beenmergWe spreken van ongedifferentieerde en gedifferentieerde stamcellen oftewel, ongespecialiseerde stamcellen en gespecialiseerde stamcellen. De ongedifferentieerde stamcel noemt men universele pluripotente stamcel. Deze stamcellen zijn nog niet omgevormd, nog puur, zoals het water uit een bron. Je zou ze de broncellen kunnen noemen. Deze universele stamcellen bevinden zich voornamelijk in het beenmerg, waar ze aan de basis staan van het proces hematopëse (bloedcelvorming), waar de rode en witte bloedlichaampjes tot ontwikkeling komen. Deze universele stamcellen migreren uit zich zelf naar de plaats waar hun hulp nodig is. Ze drijven met de bloedstroom mee en leggen aan op die plaatsen in het lichaam waar nieuwe cellen nodig zijn.
Stamcellen kunnen zichzelf dus specialiseren tot elf cel type waar het lichaam op dat moment behoefte aan heeft. Een klooncel is een stamcel die al gedifferentieerd is. Een gedifferentieerde stamcel is bijvoorbeeld een universele stamcel die tot witte bloedcel is ontwikkeld. Deze witte bloedcel kan door deling (klonen) alleen maar witte bloedcellen produceren. Een klooncel is niets anders dan een replica van een bepaald celtype. Bij therapeutisch klonen neemt men een eicel en een lichaamscel (b.v. huidcel). ze verwijderen de kern van de een bepaalde lichaamscel (n ons voorbeeld een huidcel) en plaatsen deze in een menselijke eicel waarvan de kern reeds is verwijderd. Dan gaat de samengesmolten cel delen, het doel van “deze kweek” is dan de celkweek uit te laten groeien tot verschillende soorten huidweefsel. Maar je kan nooit van een eicel-huidcel mix, alvleesklier, hartspiercellen, laat staan universele stamcellen kweken. Het ene kan alleen zichzelf voortbrengen, omdat het alleen die eigenschappen bezit. Alleen de universele stamcel kan elke gewenste lichaamcel onbeperkt voortbrengen.

Een klooncel is een stamcel die al reeds gespecialiseerd is. Een gedifferentieerde (gespecialiseerde) is bijvoorbeeld een stamcel die tot hartspiercel is ontwikkeld. Die hartspiercellen produceren geen lever of huidcellen, die eigenschappen bevat het eenvoudig niet. Een klooncel is niets anders dan een replica van een bepaald celtype. Bij therapeutisch klonen nemen ze een eicel van en bijvoorbeeld een huidcel wanneer ze willen kweken. Hierbij is de kern van een gewone lichaamscel, in dit geval een huidcel overgeplaatst in een menselijke eicel, waarvan de kern is verwijderd. Dan gaat de samen gesmolten cel zich delen, het doel is deze celkweek uit te laten groeien tot verschillende huidcelweefsels. Maar je kan nooit een alvleesklier of hartspiercellen, laat staan universele stamcellen van kweken. Huidcellen kopiëren huidcelen. Hartcellen kopiëren hartcellen. Levercellen kopiëren levercellen. Alleen de universele stamcel kan zichzelf evenals elk ander celtype onbeperkt voortbrengen.

STAMCELLEN, BRON VAN EEUWIG LEVEN ?” (*)

door prof. dr. M. Boogaerts                voordracht van 28 februari 2005

(*) Dit artikel werd met akkoord van Prof. M. Boogaerts bijna volledig overgenomen uit het “Tijdschrift voor Geneeskunde nr. 14-15, 2004. Het is een zeer getrouwe weergave van zijn spreekbeurt.

  • DEFINITIE VAN STAMCELLEN

Stamcellen zijn specifieke biologische entiteiten die de unieke mogelijkheid bezitten zichzelf volledig te hernieuwen, d.w.z. aanleiding te geven tot nakomelingen met exact hetzelfde genetische materiaal (“klonen”). Tegelijk moeten stamcellen ook leiden tot rijpe nakomelingen, die de bouwstenen zullen vormen voor de tientallen verschillende weefsels en organen van het lichaam (“differentiëren”).
Daartoe worden, vanuit de stamcellen, cellen geboren met een hoge specialisatiegraad, geprogrammeerd voor een specifieke functie (ectoderm zoals huid of zenuw, mesoderm, zoals spier of beenmerg, endoderm zoals long of pancreas, …). Stamcellen liggen als dusdanig aan de basis van elk functionerend organisme.
De “oer” stamcel wordt uiteraard belichaamd door de bevruchte eicel en spermatozoïde, die vanaf de bevruchting, in een pleiade van delingen en differentiaties, aanleiding zal geven tot de vorming van een ingewikkeld geheel van organen, zelf samensmeltend tot een afgewerkt menselijk wezen.
De blauwdruk hiertoe ligt opgeslagen in de genetische code.

Via een indrukwekkend en complex geheel van positieve en negatieve signalen worden opeenvolgende diverse delen van de genetische informatie aan- en uitgeschakeld, waardoor een exact en harmonieus geheel ontstaat, precies genoeg, nooit te veel : één hart, twee longen, één lever, twee nieren, tien vingers, één brein …
Sedert meerdere tientallen jaren wordt getracht deze genetische code te ontrafelen en vooral de precieze signalen te achterhalen, die bv. een spierstamcel zullen dicteren zich tot hart om te vormen midden in het lichaam, maar tot een lange gestreepte spier in het onderste lidmaat. Hoe wéét die cel wanneer ze moet stoppen met groeien, wanneer bv. het hart af is en nu aan de verbinding met de longen moet worden begonnen ?
Tot nog toe werd aangenomen dat een stamcel, eenmaal op weg naar differentiatie, onherroepelijk ook op weg was naar de dood. Slechts zowat 50 celdelingen scheidden haar van de geprogrammeerde celdood. Bij elke celdeling immers verkorten de eindjes van de chromosomen (de “telomeren”), waardoor na een aantal delingen het DNA-verdubbelingsmechanisme niet meer genoeg plaatsvindt en de cel afsterft. Een bepaald enzym – het telomerase – kan deze inkorting verhinderen, een mechanisme waarvan sommige kankercellen zich bedienen om ongeremd te blijven delen en vermenigvuldigen.
Waar tot voor kort werd gedacht dat dit telomerase in de eindorganen niet meer actief kon zijn, blijkt nu toch dat in verschillende van onze organen een setje “slapende” stamcellen is achtergebleven, waar het telomerase desgewenst opnieuw actief kan worden. Dit verklaart bv. waarom de lever na beschadiging deels zichzelf kan “regenereren”, dat bij de mens een nieuw stukje lever kan groeien. Een beetje vergelijkbaar met de staart van een geamputeerde salamander …
Sedert kort weten we ook dat reservecellen misschien ook van elders kunnen gerekruteerd worden. Bijvoorbeeld uit het beenmerg, waarvan we weten dat daar een grote voorraad stamcellen aanwezig moet zijn om continu ons bloed te verversen. Als die stamcellen nu ook eens iets anders konden maken dan bloed, zeg maar zenuwen of hartspiercellen of levercellen of …
Inderdaad stamcellen zijn plastisch. Door het baanbrekende werk van Catherine Verfaillie – opgeleid op de afdeling Hematologie van de K.U.Leuven, werkzaam in Minneapolis, VS (thans terug aan de K.U.Leuven) weten we sedert kort dat 
volwassen stamcellen van het ene weefsel kunnen uitrijpen tot én differentiëren in een hooggespecialiseerde rijpe cel van een ander weefsel, bv. beenmerg naar spier of beenmerg naar zenuw, of spier naar beenmerg.
Het begrip stamcelplasticiteit is niet minder dan een biologische revolutie, omdat het een dras­tische herprogrammering betekent van het genetisch materiaal, omdat het de geprogrammeerde celdood lijkt te omzeilen, omdat het inhoudt dat onze reserveonderdelen sluimerend aanwezig zijn gebleven.

Het samenbrengen van deze bevinding met het ontrafelen van het menselijk genoom – de ontcijfering van deze genetische code – luidt een totaal nieuw tijdvak in van de menselijke biologie. Meer nog, het zal de transplantatiegeneeskunde voor altijd veranderen en spectaculair verbeteren. 

  • OORSPRONG VAN STAMCELLEN EN SELECTIE

Verschillende klassen van stamcellen kunnen worden onderscheiden, enerzijds naargelang hun oorsprong, anderzijds naargelang hun differentiegraad (tabel I).

Soorten stamcellen

* Totipotent (bevruchte eicel = oerstamcel

                                    * Pluripotent of emmbryonaal

– blastocyst (= 4 tot 5 dagen oud)

– mesoderm (zoals spier of beenmerg, …)

– endoderm ( zoals long of pancreas, …)

– ectoderm (zoals huid of zenuw, …)

                                    * Foetaal

                                                           – vroeg (“germ cell”)

                                                            – laat (bv. navelstrengbloed, foetale lever)

                                    * Multipotent of volwassen

                                                           – beenmerg

                                                            – andere weefsels

                                                           – bloed 

  • EMBRYONALE STAMCELLEN

Embryonale stamcellen zijn afkomstig uit de binnenste cellaag van het vroege embryo (4 tot 5 dagen oud), de zogenaamde blastocyst. Zij kunnen ook iets later geoogst worden, bv. uit reeds licht gedifferentiëerde stamcellen van endo- meso- of ectodern, maar zijn dan niet meer echt pluri­potent.
Menselijke embryonale stamcellen worden veelal gehaald uit “overtollige” embryo’s van invitrofer­tilisatieprogramma’s, uiteraard na toestemming van het donorpaar.
Embryonale kiemcellen (germ cells) worden gehaald uit de aanlegknop van de geslachtsorganen (eierstokken of spermatoza), die herkenbaar wordt in de 5 tot 10 weken oude foetus. Zij zijn iets minder pluripotent en verschillen in groeikarakteristieken van de echte embryonale stamcellen. Deze embryonale germ-stamcellen zijn afkomstig van abortusmateriaal.
Een twaalftal “officiële” embryonale stamcellijnen werden ontwikkeld voor strikt geregulariseerd wetenschappelijk gebruik. Cellen van embryonale stamcellijnen werden ontwikkeld voor strikt gereguleerd wetenschappelijk gebruik. Cellen van embryonale stamcellijnen geven aanleiding tot een onbeperkt aantal identieke nakomelingen (“eeuwig” leven van continue klonen in het labora­torium) en kunnen ook gemanipuleerd worden tot rijping in elk bekend menselijk weefsel.
Het is belangrijk zich te realiseren dat een embryonale stamcel niet gelijk is aan een embryo. Zij ontwikkelt zich nooit tot een volledig nieuw harmonisch opgebouwd embryo. Voor dit laatste zijn de perfecte condities nodig, aanwezig bv. in de zwangere baarmoeder. 

  • FOETALE STAMCELLEN

Heelwat van het vroegere stamcelonderzoek werd verricht met materiaal van geaborteerde foetus­sen. Foetale stamcellen zijn dan ook reeds wat gedifferentieerd in een bepaalde richting, bv. foetaal leverweefsel, maar zijn toch nog redelijk multipotent, m.a.w. kunnen nog uitgroeien tot tal van andere weefsels.
Chinese onderzoekers, die vanwege politieke redenen (“één-kind-regel”) beschikten over tal van foetale levertjes, verrichtten reeds in de jaren tachtig multipele levertransplantaties bij patiëntjes met leukemie, omdat ze hadden opgemerkt dat foetale levercellen nog konden uitgroeien tot vol­waardig beenmerg.
Tegenwoordig wordt nog zeer weinig onderzoek verricht rond foetale stamcellen, gezien de be­schikbaarheid van volwaardige alternatieven zoals embryonale en volwassen stamcellen. 

  • VOLWASSEN STAMCELLEN

Een volwassen stamcel is een nog niet gedifferentieerde of niet-gespecialiseerde cel die voorkomt in een gedifferentieerd en gespecialiseerd weefsel, en die aanleiding kan geven tot alle rijpe cellen van het betrokken weefsel waaruit ze werd afgezonderd. Zij is multi- maar niet pluripotent, d.w.z. zij kan aanleiding geven tot meerdere, maar niet alle menselijke weefsels.
Volwassen stamcellen kunnen identieke kopieën van zichzelf maken, ten minste voor de levensspan van het organisme waarin ze zich bevinden. Volwassen stamcellen zullen uitrijpen tot progenitor- en precursorcellen, die op hun beurt aanleiding zullen geven tot rijpe, gevormde elementen, die weefsels en organen opbouwen. 

Tabel 2

Uitrijpingsstadia van stamcellen

Embryonale stamcel

¯

Foetale stamcel

¯

Volwassen stamcel

¯

Progenitorcel

¯

Precursorcel

¯

Mature cel

Volwassen stamcellen kunnen worden geoogst uit beenmerg, bloed, hoornvlies (cornea), netvlies (retina), hersenen, spieren, hart, tandweefsel, lever, huid, darm, pancreas, enz.
Bloedvormende stamcellen werden tot nog toe het meest bestudeerd. Eén enkele mulitpotente bloedstamcel is in staat het volledige beenmerg te herstellen van een dodelijk bestraald proefdier, waarin geen enkele beenmergfunctie meer aanwezig is. Een verkankerd beenmerg, bv. bij leukemiepatiënten, kan efficiënt worden vernietigd door chemotherapie, maar aangezien chemotherapie niet selectief tegen de kwaadaardige cellen werkt en dus ook de overgebleven goedaardige cellen vernietigt, kan de patiënt slechts overleven en genezen worden mits het inplanten van nieuwe gezonde stamcellen van een donor. Dit principe wordt nu al dertig jaar toegepast op een veilige en efficiënte manier.

In ’t begin behandelde men volwassen leukemiepatiënten tot 40 jaar, thans tot 70 jaar met stamceltransplantatie. Ook het genezingspercentage is toegenomen van 10 à  20% tot 50%, sommige vormen zelfs tot 70%.
 

Volwassen stamcellen zijn ook plastisch. Zij kunnen blijkbaar nog worden geherprogrammeerd, hun genetische code kan nog een andere differentiatierichting worden uitgestuurd. Onder specifieke kweekomstandigheden kan een bloedvormende stamcel plots zenuwweefsel beginnen of maken of hartspiercellen of insulineproducerende pancreascellen.
De manier waarop dit gebeurt is nog niet volledig opgehelderd, maar blijkbaar kunnen in het volwassen lichaam stamcellen van het ene weefsel een helende rol gaan vervullen in een ander weefsel of orgaan.
Maar het is duidelijk dat transplantatie van een volledig hart binnen tien jaar überhaupt niet meer noodzakelijk zal zijn of zal vervangen worden door een helende injectie van stamcellen, gehaald uit het eigen beenmerg van de patiënt en gereprogrammeerd in het laboratorium. 

  • STAMCELLEN UIT NAVELSTRENGBLOED

Enigszins op de wip tussen volwassen en embryonale stamcellen zitten de uit het navelstrengbloed afkomstige stamcellen. In de foetus zitten de bloedvormende stamcellen nog niet in de beenmergholten, maar wel in lever en milt, en circuleren zij vrijelijk door het bloed. Onmiddellijk na de bevalling en afnaveling kan op zeer eenvoudige manier het foetale bloed worden verzameld dat nog in de placenta en de navelstreng is overgebleven en dat anders zou worden weggegooid. In dit navelstrengbloed zitten meestal voldoende stamcellen om het beeldvormende systeem van een ander kind te redden.
Navelstrengbloedstamcellen hebben méér groeipotentieel dan de klassieke beenmergstamcellen van volwassenen en mogelijk ook meer plasticiteit.
Het spreekt vanzelf dat ontelbare technieken werden ontwikkeld, waardoor stamcellen in hun verschillende stadia van uitrijping kunnen worden herkend.
Ook op DNA-niveau zijn verschillende tests beschikbaar waardoor men de differentiatiegraad van een bepaald celtype perfect kan aflezen. 

  • KLINISCH GEBRUIK VAN STAMCELLEN

 Geschiedenis en principes 

Het gebruik van stamcellen in de geneeskunde kent al een lange traditie maar is in de loop der laatste vijf jaar in een duizelingwekkende stroomversnelling terechtgekomen. 

Vanuit een theoretisch standpunt zou men stamcellen kunnen gebruiken bij volgende indicaties : 

            Herstel van aangeboren genetische defecten (bv. bij bepaalde ernstige leverziekten, waar één bepaald gen ontbreekt, zou men de deficiënte cellen kunnen vervangen door exemplaren die het betrokken gen wél hebben)

            Herstel van verworven cellulaire defecten in ziekten, waarvan is geweten dat één specifiek celtype onherroepelijk beschadigd werd of versleten is geraakt en vervangen zou moeten worden :

o        Ziekte van Parkinson/Alzheimer

o        Multiple sclerose, amyotrofische laterale sclerose

o        Dwarslaesies na ongevallen

o        Diabetes

o        Chronisch hartfalen (hartdecompensatie)

o        Nierfalen

o        Leverfalen (cirrose)

            Vervanging van defecte weefsels :

o        Beenmergziekten

o        Aantasting van het afweer- of immuunsysteem

            Als immunologisch wapen tegen kanker : stamcellen kunnen een volledig nieuw afweersysteem opbouwen, dat kan worden “geleerd” kwaadaardige cellen als vreemd te herkennen en dus te vernietigen.

            Stamcellen kunnen worden gebruikt als vehikels voor gentherapie. De huidige protocols van gentherapie zijn gevaarlijk en niet zelden dooft het effect uit (het gen gaat verloren). Door “eeuwigdurende” stamcellen te gebruiken, waarin het bewuste gen voortdurend wordt aangemaakt, verwacht men bestendiger resultaten.

            Substituten voor dierproeven en voor tests op vrijwilligers. Huidstamcellen kunnen onbeperkt huid aanmaken waarop bv. cosmetica kunnen worden uitgetest.

Uiteraard zijn er ook problemen te verwachten bij de klinische toepassing van stamcellen.
Op dit moment zijn zeker onvoldoende hoeveelheden embryonale stamcellen beschikbaar om aan alle onderzoeksprojecten te voldoen. Bovendien zijn de beschikbare cellen dikwijls van betwistbare kwaliteit; men weet niet goed of zij na de zoveelste passage in de laboratoriumkweken nog wel beantwoorden aan de definitie van echte stamcellen.
Embryonale cellen moeten nog dikwijls “onderhouden” worden op voedingsbodems, die zelf bestaan uit celmateriaal (de zogenaamde “feeder-layers”). Deze voedingsbodems kunnen besmet geraken (bv. met prionen of virussen), wat een immens gezondheidsrisico kan veroorzaken.
Eenmaal getransplanteerd in een levend organisme, zullen de stamcellen ongetwijfeld groeien, maar zullen zij ook op tijd kunnen stopgezet worden, zullen zij zelf geen tumoren veroorzaken ? Er is simpelweg nog onvoldoende basiskennis aanwezig om stamcel­transplantatie met embryonaal of gemanipuleerd adult materiaal veilig en routinematig te kunnen uitvoeren.
Indien stamcellen worden overgeplant in een vreemd lichaam, zal moeten rekening worden gehouden met mogelijk ernstige tot levensbedreigende afstotingsreacties. Als men een orgaan, bv. een nier, transplanteert van donor naar receptor, loopt men het gevaar dat de receptor de donornier afstoot en vernietigt. Met wat geluk vindt men dan wel een tweede nier of is er nog de kunstnier. Wanneer men multipotente stamcellen transplanteert, plant men tegelijk een volledig nieuw afweersysteem over van donor naar receptor totaal (alle organen meteen) als vreemd herkennen en trachten te vernietigen.
Uiteraard zijn er ten slotte ook majeure ethische en deontologische problemen verbonden aan het embryonale-stamonderzoek (cf. infra). 

  • PRELIMINAIRE RESULTATEN

Het klinisch gebruik van stamcellen bij levende organismen staat nog in de kinderschoenen. Uiteraard bestaan heelwat gegevens in verband met dierlijke transplantaties, maar toepassing bij de mens gebeurt vooralsnog bij mondjesmaat, met de grote uitzondering natuurlijk van de bloedvormende stamcellen, die al meer dan dertig jaar worden aangewend. 

Transplantatie van embryonale stamcellen 

Menselijke embryonale stamcellen werden tot nog toe enkel gebruikt als “research tools”.
Maar er is meer : er bestaat bewijs dat embryonale stamcellen in het muismodel ziekten zoals diabetets, Parkinson, hartinfarct, ruggenmergletsels en aangeboren stoornissen van het afweersysteem zouden kunnen corrigeren of potentieel genezen.
Maar toepassing bij de mens wordt gehinderd door volgende obstakels :

            Nog steeds kunnen we onvoldoende hoeveelheden zuiver embryonale stamcellen opkweken voor de correctie van relatief grote defecten.

            Nog steeds weten we niet welk precies type van embryonale stamcellen we moeten inspuiten

            Nog steeds weten we niet 100 % zeker wat deze cellen zullen doen eenmaal ingespoten : zullen zij (voor)tijdig stoppen met groeien, zullen ze tumoren veroorzaken

            Nog steeds zijn we niet zeker over hun absolute zuiverheid

            Ten slotte weten we onvoldoende welke afstotingsreacties dit soort cellen in het menselijk lichaam zal uitlokken. 

Transplantatie van volwassen stamcellen 

Met sommige typen van vrij rijpe volwassen stamcellen (o.a. merg- en bloedvormende) bestaat reeds sedert meerdere decennia uitgebreide ervaring, terwijl met het gebruik van onrijpe “plastische” cellen slechts sedert het onrijpe “plastische” cellen slechts sedert het nieuwe millennium een aanvang werd gemaakt. 

  1.  Bloedvormende of hematopoëtische stamcellenSedert midden jaren zeventig worden stamcellen, afkomstig uit beenmerg van vrijwillige donoren, gebruikt om patiënten met een ziek, vernietigd of door kanker overwoekerd beenmerg te genezen. Het principe is daarbij eenvoudig : met chemo- en radiotherapie wordt zowel goed als slecht (“kwaad”) beenmerg vernietigd, waarna gezonde bloedvormende stamcellen van een gezonde donor worden ingespoten ter vervanging. Het oogsten van stamcellen kan vrij eenvoudig gebeuren hetzij rechtstreeks uit het merg, onder verdoving, hetzij na stimulatie uit het perifere bloed met een bloedzuiveringsmachine – zonder énig risico voor de donor. Beenmergstamcellen, die per dag enkele miljarden nieuwe bloedcellen produceren (elke seconde verscheidene miljoenen rode en witte bloedcellen en bloedplaatjes!), vernieuwen zich immers continu en zijn een onuitputtelijke bron, die bij afname direct terug wordt aangevuld. Deze stamceltransplantatietechnieken kunnen de genezingskansen van leukemiepatiënten minstens verdubbelen en vormen voor heelwat patiënten met lymfeklierkanker (lymfonen) en myeloon (ziekte van Kahler) de enige kans op genezing. Transplantatie met hematopoëtische stamcellen behoort dan ook definitief tot de routine verworvenheden van de moderne geneeskunde.
  2. NavelstrengbloedstamcellenDe stamcellen die aanwezig blijven in de navelstreng en de moederkoek na afnaveling van de pasgeboren baby, vormen een excellente bron van multipotente stamcellen. Zij kunnen zonder enig risico – noch voor de moeder, noch voor de boreling – geoogst worden (maar worden spijtig genoeg nog veelal weggegooid!). Sedert begin jaren negentig worden zij routinematig aangewend bij de behandeling van leukemie bij kinderen of ter correctie van aangeboren stoornissen van de bloedaanmaak of van het afweersysteem (immuundeficiëntes) bij pasgeborenen. Het grote voordeel van dit soort stamcellen is dat zij na oogsting in de diepvrieser direct beschikbaar blijven.In Leuven werd de relatief grootste navelstrengbloedbank opgericht. Er worden 6000 stalen bewaard met allerlei typeringen. Twee stalen per maand worden wereldwijd verstuurd waarvan 1 op 2 een kind bvb. geboren zonder beenmerg of met leukemie genezen. Tot 80 % van de leukemiepatiëntjes genezen op vandaag.
    Het zuiveren van één staal kost € 650 en er zijn geen subsidies voorzien tot op heden. Sponsoringen eigen initiatieven zijn daarvoor noodzakelijk.
  3. Van zowel beenmerg- als navelstrengbloedstamcellen is sedert kort geweten dat zij plastisch zijn gebleven en dat zij niet noodzakelijk aanleiding moeten geven tot enkel rijpe bloedcellen of rijpe afweercellen. Mits lichte manipulatie kunnen zij ook uitgroeien tot kersverse spier-, zenuw-, gewrichts-, bot-, darm-, pancreas-, hoornvlies-, levercellen-…Het spreekt dan ook voor zich dat op verschillende plaatsen ter wereld wordt getracht deze cellen aan te wenden bij het herstel van hartspierletsels (infarct), degeneratieve hersenletsels (Alzheimer en Parkinson, multiple sclerose, “beroerte”), degeneratieve botletsels (artrose en reuma), ernstige darmletsels (colitis), pancreaszieken (diabetes), hoornvliesletsels (bepaalde vormen van blindheid), leverbe­schadiging (cirrose) enz. De eerste resultaten bij proefdieren zijn spectaculair, maar routinetoepassing bij de mens zal minstens vijf à tien jaar op zich laten wachten, meestal om dezelfde beschikbaarheids- en/of veiligheidsredenen als bij embryonale stamcellen.
    Recente gegevens wijzen er op dat bijvoorbeeld het intracoronair inspuiten van grote hoeveelheden stamcellen niet zonder gevaar is (vorming van microtrombi). Ook moet nog onomstotelijk bewezen worden dat ingespoten stamcellen ook daadwerkelijk spiercellen vormen en niet alleen aanleiding geven tot celfusies.
    Te Leuven zijn in samenwerking met de dienst Cardiologie van Prof. S. Janssens behandelingen met stamcellen bij een 100-tal hartinfarctpatiënten lopend.
  4. In tegenstelling tot embryonale stamcellen, bieden volwassen stamcellen aan de onderzoeker ook de keuze tussen een autologe (eigen) of een allogene (vreemde) origine. Bij de klassieke toepassingen van stamcellen in de kankergeneeskunde lijkt uit het gebruik van allogeen (vreemd) materiaal betere resultaten te leveren dan autoloog. Dit wil zeggen dat eigen stamcellen van de patiënt – geoogst na een eerste behandeling – meestal nog besmet zijn met overblijvende restjes kwaadaardige cellen en uiteraard minder veilig materiaal vormen voor het herbevolken – na tweede massieve chemotherapeutische aanval – van een vernietigd beenmerg. Bovendien transplanteert men tegelijk met vreemde stamcellen een nieuw en vreemd afweersysteem, dat de eventuele restjes van kanker in de patiënt ook als vreemd zal herkennen (de zgn. “graft-versus-tumor”- reactie) en zal bijdragen tot een vollediger genezing van de patiënt (immunotherapie).
  5. In de andere toepassingen van stamcellen lijkt dit minder duidelijk. Wanneer men bij een patiënt met een eerder chronisch verlopende ziekte (bv. Parkinson) tijdig eigen stamcellen kan oogsten, dan kan men deze in het laboratorium rustig laten opgroeien, laten differentiëren tot precies die cellen die men wil (bv. dopamineprodurende cellen), eventueel genetisch manipuleren, enz. Geen enkel gevaar voor afstoting ! Die tijd (maanden) krijgt men bij kanker meestal niet.
  6. Bij de correctie van een hart- of herseninfarct, waar men de ontwikkeling van blijvend littekenweefsel wil tegengaan en zo snel mogelijk “helende” cellen ter plaatse wil sturen, kan men eigen stamcellen onmiddellijk na het incident oogsten uit de eigen beenmergholten of bewerken in het laboratorium en terug inspuiten binnen de 14u.
  • ETISCHE ASPECTEN

De grootste ethische bekommernis bestaat natuurlijk rondom het gebruik en zeker het creëren van menselijke embryo’s en hun stamcellen voor louter experimentele doeleinden. Mensenrechten­organisaties betwisten uiteraard het recht dat één individu zou mogen “gebruikt” of “opgeofferd” worden ten voordele van een ander. De hele discussie draait dan natuurlijk rond het precieze tijdstip waarop van een “individu” kan gesproken worden en op welk tijdstip van de ontwikkeling “individualisme” optreedt : bij de conceptie, vóór de inplanting, vroeg nà de inplanting, bij integratie in een familiaal/sociaal weefsel, enz.
De huidige consensus lijkt te aanvaarden dat embryonale-stamcelonderzoek màg, op voorwaarde dat het gaat om zgn. “overtollige” embryo’s van IVF-programma’s (IVitroFertilisatie), die anders toch zouden worden verwijderd en op voorwaarde dat een toestemmingsverklaring van de ouders werd bekomen. Uiteraard kunnen deze menselijke embryo’s niet worden aangewend voor verdere klonering, implantatie, enz.
De ethische discussie is er natuurlijk niet gemakkelijker op geworden sedert de bevinding dat adulte of volwassen stamcellen misschien wel evengrote capaciteiten tot reprogrammatie en aanwending in verschillende ziekten vertonen als hun embryonale voorgangers. Er zijn dus mogelijk valabele alternatieven.
Op dit ogenblik echter zou het spijtig zijn de ongebreidelde embryonale mogelijkheden links te laten liggen voor een onzeker “adult” perspectief. In eerste instantie zouden vergelijkende studies mogelijk moeten zijn.
De wetenschappelijke evolutie is dermate snel dat de maatschappelijke discussie daarrond onvoldoende sereen dreigt te verlopen. Duidelijk is dat er een dringende nood bestaat aan een ethische en sociale onderbouw van de huidige experimenten. 

  • BESLUIT

Stamcellen liggen aan de basis van elk leven.

Bloedvormende stamcellen kunnen dan plots uitgroeien tot zenuwcellen, hartspiercellen, kraakbeencellen of pancreascellen en zouden dan respectievelijk kunnen gebruikt worden bij de behandeling van ziekten zoals Parkinson en Alzheimer, reuma en artrose, diabetes, waar defecte of afgestorven cellen moeten vervangen worden.
In de K.U.Leuven  bestaat de meeste ervaring met volwassen stamcellen, meer specifief met beenmerg- of bloedstamcellen, die reeds sedert dertig jaar succesvol worden aangewend bij de behandeling van leukemie.
In de loop der volgende vijf à tien jaar zal ongetwijfeld doorbraak na doorbraak gemeld worden in de klinische toepassingen van stamcelonderzoek. De majeure ethische discussies rond het “doden van embryo’s voor klinisch gebruik” zullen daarbij wellicht omzeild worden door gebruik van volwassen stamcellen, geoogst hetzij bij de patiënt zelf, hetzij bij een vrijwillige donor of afkomstig uit navelstrengbloed.
Eén ding is zeker, de transplantatiegeneeskunde zal nooit meer zijn zoals voorheen en wellicht vervangen worden door de zogenaamde regeneratieve geneeskunde. 

Verklarende woordenlijst  (Glossary )

Blastocyst 
stadium van een embryo waarin de cellen een holte vormen. Kiemblaasje
Cellijn 
cel die in het lab in kweek is gebracht voor de productie van vele dochtercellen
Pluripotente cel 
cel die in staat is een aantal weefsels van een organisme aan te maken
Rest-embryo 
overtollig embryo bij een IVF-behandeling, tot stand gebracht met als doel een zwangerschap te bewerkstelligen
Somatische cel 
elke lichaamscel anders dan een eicel of spermacel; de niet-geslachtscellen
Somatische celkerntransplantatie 
het overbrengen van een celkern van een somatisch cel in een eicel waarvan de kern is verwijderd

Stamcel 
cel die oneindig kan delen en gespecialiseerde cellen aan kan maken
Totipotente cel 
cel die in staat is alle celtypen aan te maken. Cel die alle weefsels van een embryo aan kan maken, inclusief alle extra-embryonale membranen en weefsels, en alle postembryonale weefsels en organen

 “Hulpverleners of stamcellen.”


Literatuur
· Michael Shamblott, et al, Derivation of pluripotent stem cells from cultured human primordial germ cells. PNAS, 95: 13726-13731, november 1998
· James Thomson, et al, Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science 282: 1145-1147, november 6, 1998

Stamcel herstelt organen 

Groningen (NL) – Adulte stamcellen ontwikkelen zich in beschadigde organen automatisch tot orgaancellen. De ontdekking biedt hoop op genezing van allerlei ziekten.

Tot nu toe dachten wetenschappers dat stamcellen van volwassenen, de zogeheten adulte stamcellen, alleen bloedlichaampjes kunnen vormen. Nu blijkt dat de cellen zich tot allerlei functionele orgaancellen kunnen ontwikkelen, net als embryonale stamcellen. De ontdekking biedt perspectieven voor de behandeling van beschadigde organen.

Adulte stamcellen worden voornamelijk aangemaakt in het beenmerg. Ze hebben nog geen eigen functie, maar wachten op een prikkel om zich te ontwikkelen tot een bepaald type cel. Volgens prof dr Gerjan Navis van de Rijksuniversiteit Groningen kan dat elk type cel zijn. Onderzoekers van de afdeling Medische Biologie vonden, in ratten en muizen, in ernstig beschadigde nieren stamcellen die een rol spelen bij het herstel. De stamcellen ontwikkelden zich in die organen tot functionele cellen. “De beschadigde organen geven een soort ‘alle hens aan dek’-signaal af. De stamcellen herkennen het signaal, en ontwikkelen zich onder invloed ervan tot orgaancellen, waardoor het orgaan herstelt”, aldus Navis.

De ontdekking geeft hoop op genezing van ziekten waarbij organen beschadigd zijn, bijvoorbeeld nierziekten, hart- en vaatziekten en ziektes als Alzheimer en Parkinson, waarbij het hersenweefsel beschadigd is. Navis richt zich vooral op genezing van nierziekten. “Je moet je dan een therapie voorstellen waarbij de stamcelfunctie wordt gestimuleerd door medicijnen, zodat de lichaamseigen herstelfunctie wordt bevorderd. Een andere mogelijk zou zijn, om stamcellen uit het bloed van een patiënt te isoleren, deze buiten het lichaam verder te kweken en te stimuleren, en vervolgens weer in te spuiten.”

Een belangrijk punt bij nierpatiënten is, dat er vaak meerdere beschadigde organen zijn, omdat ook het hart-vaat stelsel te lijden heeft van de nierziekte. Het is nog onzeker of dat een nadeel is voor stamceltherapie, omdat de andere organen de stamcellen weglokken bij de nieren, of juist een voordeel, omdat alle beschadigingen met dezelfde therapie gerepareerd kunnen worden. Een mogelijke manier om specifiek het nierherstel te bevorderen, is om de cellen buiten het lichaam al een ‘nieridentiteit’ te geven. De onderzoekers willen nu nagaan hoever de stamcel richting een niercel ontwikkeld moet worden voor de meest effectieve therapie.

© copyright bvba R&B 2003
Privacy Statement


26-3-2002 Stamcellen uit bloed goed bruikbaar

Onderzoekers van de universiteit van Texas hebben aanwijzingen gevonden dat stamcellen die circuleren in het bloed, uit kunnen groeien tot onder meer lever- en huidcellen. Het onderzoek versterkt de vermoedens van wetenschappers dat stamcellen van volwassenen in de toekomst een belangrijke rol kunnen spelen bij de behandeling en het kweken van weefsel.

De resultaten van het onderzoek zijn afgelopen week gepubliceerd in de New England Journal of Medicine. Het door het Anderson-instituut voor kankerbestrijding van de universiteit van Texas uitgevoerde onderzoek toont aan dat stamcellen die in het bloed voorkomen, net als stamcellen die in beenmerg zitten de potentie hebben om uit te groeien tot verschillende soorten weefsel. Lang is aangenomen dat alleen de veel moeilijker te isoleren stamcellen in het beenmerg die mogelijkheid hebben.
Het onderzoek is volgens de wetenschappers een aanwijzing dat stamceltherapieën in de toekomst mogelijk op een veel breder vlak kunnen worden ingezet dan tot dusver werd gedacht.


Als eerste land ter wereld.

Embryonaal klonen mag in Engeland.


Als eersten ter wereld hebben wetenschappers in Groot-Brtittanië gisteren het groene licht gekregenom menselijke embryo`s te klonen ter bestrijding van ongeneeslijke ziektes.
Het klonen van mensen blijft verboden
.

Een speciale commissie van het Britse Hogerhuis, met opmerkelijk genoeg de bisschop van Oxford als voorzitter, sprak gisteren haar steun uit voor het wetsvoorstel tot klonen van embryo`s, waarmee alle wettelijke hordes zijn genomen.
De formele toestemming betekent dat medici via gebruik van embryonaal materiaal voor stamcel onderzoek nieuwe terreinen kunnen bewandelen om ernstige ziektes zoals kanker, Alzheimer, Parkinson, Diabetes, artritis te bestrijden

Transplantatie

Door basiscellen uit enkele dagen oude embryo`s te halen, kan bijna elk type weefsel vanhet menselijk lichaam voor transplantatie in het laboratoria worden ontwikkeld. Te denken valt aan zenuwen, spieren, bloed en been.
Britse wetenschapers juichen het besluit van het Hogerhuis toe en zien daarin een doorbraak in het denken over klonen. Hoewel de meesten Britten voor zijn, blijft het Christelijk Medisch Broederschap tegen.
De 49-jarige verlamde Amerikaanse acteur Christopher Reeves is hoopvol. Reeves, die sinds een val van een paard aan een rolstoel is gekluisterd, zei gisteren voor een kloonbehandeling naar Groot-Brittannië te willen komen. Hij stelde dat dit land voorop loopt met betrekking tot de gen- en biotechnologie en dat behandeling via het klonen van embryo`s hem mogelijk weer zou kunnen helpen om te lopen. “Het is mijn grootste kans op herstel”, zei de superman-acteur. In de Verenigde Staten is embryonaal klonen verboden.
Hoewel het voorstel tot embryonaal klonen vorig jaar door beide kamers van het Britse parlement werd aangenomen, wilde het House of Lords (Hogerhuis) toch een commissie instellen om advies over ethische aspecten te verkrijgen. Commissievoorzitter Richard Harris, de bisschop van Oxford, verklaarde dat hij overtuigd is van de wetenschappelijke noodzakelijkheid van het gebruik van embryo`s voor onderzoekdoeleinden en dat er geen overwegende ethische of morele argumenten zijn om dit te verbieden.
Er zijn volgens Harris geen bezwaren omdat er geen menselijk leven wordt vernietigd. Het klonen geschiedt door genetisch materiaal van een volwassen mensenlichaam te nemen en dit in een laboratorium met een lege eicel te mengen. Via kweek kan deze eicel zich in een embryoontwikkelen, dat als medisch hulpmiddel bij ongeneeslijke ziektes kan worden benut. Deze vorm van klonen zonder dat er spermacellen aan te pas komen, wordt ook wel therapeutisch klonen genoemd.

Telegraaf door Willem Kool
Londen, 28 feb. 2002


Australiërs herstellen immuunsysteem

Australische geleerden hebben stamcellen gebruikt om bij muizen een thymus of zwezerik te laten groeien, die een cruciale rol speelt in het immuunsysteem door de aanmaak van cellen zoals de infectie-bestrijdende T-cellen. De thymus wordt echter aangetast door ouderdom, virussen, chemotherapie en bestraling. De geleerden hopen de techniek binnen drie tot vijf jaar toe te kunnen passen bij mensen.
Ze spoten epitele stamcellen, van het bovenste laagje van een orgaan, in bij de muizen en die trokken hemapoetische stamcellen aan, stamcellen die nog tot allerlei bloedcellen kunnen uitgroeien,en maakten daar T-cellen van.

Bron:teletekst verschenen op gezondheid.be : 21-Jun-2002


Klonen voor de beginner

Een Amerikaans bedrijf heeft voor het eerst een menselijk embryo gekloond. De wereld reageerde geschokt op dit bericht. Maar is er werkelijk sprake van een doorbraak? De acht belangrijkste vragen op een rij.

Wat hebben de Amerikaanse onderzoekers precies gedaan? 

Klonen is in het dagelijks taalgebruik een manier om een genetisch identieke afstammeling te creëren. In dit onderzoek ging het alleen om het kweken van een bescheiden groepje cellen voor onderzoeksdoeleinden. Hierbij is de kern van een gewone lichaamscel overgeplaatst in een menselijke eicel, waarvan de kern was verwijderd. Het is gelukt de aldus samengesmolten cel zich enkele keren te laten delen.

Wat is het doel van dit onderzoek? 
Medici zijn op zoek naar weefsels die de functie van beschadigde cellen kunnen overnemen. Dit zou vooral bij veel ouderdomsziektes, zoals hartfalen en suikerziekte, uitkomst kunnen bieden. Hiervoor zijn in eerste instantie cellen nodig uit het embryonale stadium, de stamcellen. Die kunnen niet zelf worden geïmplanteerd, maar ze kunnen wel uitgroeien tot elk gespecialiseerd weefsel. Met de huidige techniek lukt het nog niet precies de goede cellen te kweken. De komende drie jaar zullen uitwijzen of de hooggespannen verwachting kunnen worden ingelost.
Het klonen van cellen is in deze ontwikkeling een volgende stap. Gekweekte weefsels met lichaamseigen DNA zullen namelijk niet worden aangevallen door het afweersysteem van de patiënt.

Is het een grote wetenschappelijke doorbraak? 
Nee. De techniek voor het klonen van mensen is vergelijkbaar met die voor schapen, muizen of koeien en dat is eerder al gelukt. Hooguit moeten enkele voor de soort specifieke problemen worden overwonnen. Hierin zijn de Amerikanen niet geslaagd. De kloon bleef in het stadium van zes cellen steken. Dat het onderzoek toch naar buiten is gebracht, heeft vooral te maken met de komende wetgeving in Amerika. Het nakende verbod op klonen kan het wel eens onmogelijk maken het onderzoek volledig af te ronden.
Overigens meldden Taiwanese onderzoekers al in 1998 dat het gelukt was een menselijke cel te klonen. Dit experiment werd na het bereiken van een viercellig stadium afgebroken. Dit onderzoek is nooit in een wetenschappelijk tijdschrift beschreven en daarom kunnen de Amerikanen de primeur claimen.

Is deze vorm van klonen in Nederland toegestaan?
Nee. De embryowet die in de Eerste Kamer ligt, verbiedt het klonen van menselijke cellen uitdrukkelijk. Waarschijnlijk wordt dit verbod opgeheven, als er belangrijke medische toepassingen binnen handbereik komen.

Is er een principieel verschil tussen klonen en wel toegelaten technieken? 
De embryowet staat medische experimenten toe met `restembryo’s’ die zijn overgeschoten van een vruchtbaarheidsbehandeling. Deze zijn ruim voorradig in de vriezers van ziekenhuizen. Biologisch gezien is er geen wezenlijk verschil tussen het kweken van restembryo’s en het werken met gekloonde cellen. Het onderscheid zit in de intentie van de uitvoerder. De restembryo’s ontstaan, doordat een arts probeert een oplossing te vinden voor onvruchtbaarheid, terwijl gekloonde cellen doelbewust gecreëerd worden voor onderzoeksdoeleinden.

Kunnen we nu mensen ook echt klonen? 
Als we het vaak genoeg proberen, zal dat zeker lukken. Wel is duidelijk dat op deze weg van alles mis kan gaan. Sommige embryo’s zullen zich niet volledig ontwikkelen, waardoor misvormingen ontstaan.

Als dit niet mag, gebeurt het dan ook niet?
Waar een wil is, is meestal ook een weg. En er zijn wel degelijk mensen die zichzelf graag willen laten klonen. Toen Dolly, het gekloonde schaap, aan de wereld werd gepresenteerd, regende het verzoeken. Ook onder wetenschappers zijn er primeurjagers, zoals de Italiaanse vrouwenarts Severino Antinori, die graag als eerste een mens willen klonen. In de toekomst wordt klonen misschien ingezet bij onvruchtbaarheid.

Hoe zal het een kloon vergaan?
Hoogstwaarschijnlijk niet beter of slechter dan enig ander mens. De gekloonde koeien en schapen gedragen zich zoals koeien en schapen zich horen te gedragen. Ook vroegtijdige veroudering lijkt niet op te treden, hoewel de kloon begint met een cel op leeftijd.
Een groot misverstand is dat een kloon identiek zal zijn aan zijn donor.
Ons uiterlijk en karakter zijn ook afhankelijk van omgevingsfactoren. Het Roslin Instituut heeft vier rammen van dezelfde donor gekloond. Ondanks hun identieke DNA hebben ze verschillende karaktertrekjes. Datzelfde zie je bij eeneiige tweelingen.

Copyright: Algemeen Dagblad , dinsdag 27 november `01 Door Ad Bergsma en Anouck Vrouwe


Menselijke klonen worden gekannibaliseerd

De biologische wetenschap ontwikkelt zich met een onvoorstelbare snelheid, maar het blijft nodig om de voorstellen en ontwikkelingen te toetsen aan een ethisch kader. Zonder zo’n kader zouden we de zekerheid verliezen dat de wetenschap wordt ingezet in dienst van de mensheid. 

Helaas zijn recent voorstellen gedaan voor een koppeling van de vooruitgang op het gebied van het kweken van menselijke embryonale stamcellen en de ontwikkelingen in de kloontechniek. Deze plannen treden alle ethische principes met voeten. De voorstellen omvatten het voortbrengen van kopieën van bestaande menselijke individuen, en het verwerken van die kopieën tot weefsels en organen voor transplantatie in de oorspronkelijke donor. Deze verwerking brengt met zich mee dat de kopie opzettelijk moet worden gedood. Het embryo wordt de mogelijkheid ontnomen om uit te groeien tot een baby. Uiterst kleine, gekloonde mensen worden ingezet als middel om een bepaald doel te bereiken. Het beginsel dat elk mens een doel in zichzelf is, wordt zo geweld aangedaan.

Natuurlijk moeten we de voordelen van de nieuwe technieken in ogenschouw nemen, maar die compenseren het doden van menselijk leven niet. De onderzoeksvoorstellen zetten ons op allerlei manieren opnieuw aan het denken over de morele status van het embryo in het algemeen. De wetenschap zal nooit kunnen aantonen dat een embryo in een vroeg stadium een individu is. Evenmin kan echter worden bewezen dat het géén individu is.

Genetici zijn het er in het algemeen over eens dat een pas bevruchte eicel, een jong embryo, leeft en menselijk is. Voor veel mensen is het daarom duidelijk dat de rechten van het embryo verdedigd moeten worden. Anderen spelen op veilig met de volgende redenering: men moet geen wezens doden van wie de ontologische status onduidelijk is. Immers: „Bereid zijn om te doden wat een mens kan worden, is hetzelfde als bereid zijn om een mens te doden”. Deze stelling, door Tertullianus als eerste naar voren gebracht, is in de moderne bio-ethiek erg belangrijk.
Ondanks het feit dat vorige maand uit een telefonische enquête bleek dat 88 procent van de Britten tégen het kloneren van mensen is, bereidt een werkgroep van de Adviescommissie voor Menselijke Genetica een advies voor waarin het zogenaamde therapeutische kloneren –voor transplantatiedoeleinden– is toegestaan.

Maar veel ethici vinden therapeutisch kloneren in feite nog minder aanvaardbaar dan reproductief kloneren – het maken van nieuwe individuen. Reproductief kloneren is het weerzinwekkend ‘maken’ van menselijk leven buiten de natuurlijke voortplanting om. Therapeutisch kloneren is om dezelfde reden af te wijzen, maar daar komt nog bij dat de geproduceerde embryo’s bij deze techniek verloren gaan.

Therapeutisch kloneren moet worden ontdaan van verzachtende niet-wetenschappelijke omschrijvingen als “bevruchte eicellen”. Het moet ook worden ontdaan van vage terminologie als “embryonale stamcellen”, om de harde feiten tot mensen door te laten dringen. De nieuwe technieken zijn een vorm van technologisch kannibalisme waarbij de slachtoffers levende mensen zijn. Embryo’s zijn jonge, snel groeiende menselijke wezens die niet gedood mogen worden ten dienste van de techniek.

De auteur is onderzoeksleider van de Britse antiabortusorganisatie Life. P. Garret


Menselijk embryo gekloond

In de Verenigde Staten is onthutst gereageerd op berichten dat wetenschappers in Massachusetts erin zijn geslaagd voor het eerst een menselijk embryo te klonen.

Tom Daschle, de Democratische fractieleider in de senaat, noemde het nieuws over het onderzoek van het bedrijf Advanced Cell Technology `verontrustend’. ,,Ik denk dat dit de verkeerde kant uitgaat.” 

Verscheidene Amerikaanse deelstaten verbieden het klonen van menselijke embryo’s. Het Huis van Afgevaardigden nam in augustus een wetsvoorstel aan dat het klonen van menselijke cellen verbiedt, maar de senaat moet nog een beslissing nemen.

De Nederlandse embryowet stelt dat restembryo’s – die zijn overgebleven na een reageerbuisbevruchting – mogen worden gebruikt voor onderzoek naar stamcellen. Het zelf kweken van embryo’s is hier vooralsnog verboden, maar zal over drie tot vijf jaar waarschijnlijk legaal worden. De embryo’s mogen dan alleen worden gebruikt voor het ontwikkelen van geneesmiddelen.

Groot-Brittannië heeft het therapeutisch klonen onder voorwaarden toegestaan. Frankrijk en Duitsland pleiten voor een verbod op het klonen van mensen. Wetenschappers van het biotech-bedrijf Advanced Cell Technology in Worcester maakten gisteren de resultaten van hun experimenten openbaar in The Journal of Regenerative Medicine. Zij zeggen tegenstanders te zijn van kunstmatige voortplanting waardoor genetisch identieke individuen ontstaan.

Hun doel is genetisch identieke kopieën van embryo’s te produceren voor geneeskundige doeleinden. Volgens het artikel in het tijdschrift slaagden de wetenschappers erin embryo’s te creëren door cellen te injecteren in eitjes van een donor. Bij een tweede experiment probeerden zij de celdeling te bevorderen zonder de eitjes te bevruchten met sperma. Zij hoopten stamcellen – ongespecialiseerde cellen die zich in kweek oneindig blijven delen – te isoleren voor het kweken van spiercellen, zenuwcellen en andere cellen voor het behandelen van patiënten met ziekten als Parkinson, diabetes en multiple sclerose. ,,Helaas ontwikkelde slechts een van de embryo’s zich tot zes cellen, waarna het delingsproces stopte”, aldus het artikel in het medische vakblad.

Copyright: Algemeen Dagblad Door onze correspondent Marc Guillet maandag 26 november `01


Stamcellen mogelijk niet meer uit embryo 

Gepubliceerd op woensdag 24 december 2003

Wetenschappers hebben een manier gevonden om volwassen stamcellen te veranderen in onvolgroeide stamcellen. De doorbraak vond plaats in het Scripps Research Institute in Californië. 

Het gebruik van stamcellen kan mensen die Parkinson of bepaalde spierziektes hebben helpen.

Embryo’s

Embryo’s bevatten stamcellen, en onderzoekers gebruiken stamcellen uit embryo’s die ‘over’ zijn gebleven bij IVF-behandelingen. Stamcellen zijn cellen die nog niet zijn ontwikkeld en kunnen uitgroeien tot iedere willekeurige soort cel in het lichaam. Maar het gebruik van de embryostamcellen stuit op veel weerstand. Religieuze groeperingen vinden deze methode onethisch, omdat er volgens hen een menselijk leven wordt vernietigd.

Reversine
Dankzij de ontdekking van het molecuul met de naam reversine kunnen embryo’s mogelijk met rust worden gelaten, maar wordt er toch hetzelfde resultaat bereikt.

Onderzoekers ontdekten dat het molecuul reversine cellen ‘aanspreekt’ en ervoor zorgt dat de cellen weer teruggroeien naar een onvolgroeide stamcel. En dat terwijl de cel bijvoorbeeld oorspronkelijk gericht was op spiergroei. Een stamcel in onvolgroeide staat kan uiteindelijk iets heel anders gaan doen dan waar het oorspronkelijk voor bedoeld was. Het zou bijvoorbeeld bot kunnen worden.

Toekomst
Op die manier kunnen er verschillende soorten huidweefsel gemaakt worden die gebruikt kunnen worden bij medische behandelingen voor bijvoorbeeld Parkinson of spierziektes. Voor een patiënt met Parkinson kan dit in theorie de mogelijkheid bieden dat er nieuwe hersencellen worden aangemaakt. Wetenschappers geloven dat het het beste is om stamcellen te gebruiken die uit de patiënt zelf komen, daardoor zouden complicaties als afstoten voorkomen kunnen worden. Maar zover is de techniek niet. In de praktijk blijkt het extreem moelijk om die cellen te isoleren.

Het Scripps team zegt nog heel wat tijd nodig te hebben om het molecull reversine te doorgronden, het zal nog zeker jaren duren voor het echt mogelijk is. De resultaten van het onderzoek worden gepubliceerd in the Journal of American Chemical Society.

bronnen: Scripps Research InstituteBBC


Stamcellen beenmerg in hart mens gespoten.

Cardiologen van de universiteit van Düsseldorf hebben bij een hartpatiënt stamcellen uit zijn eigen beenmerg ingebracht, waardoor de pompfunctie van het hart zou zijn verbeterd. Ook de universitaire medische centra in Utrecht en Leiden hebben plannen voor een vergelijkbare experimentele behandeling.

De in Duitsland gebruikte stamcellen zijn geïsoleerd uit beenmerg dat via een punctie uit het heupbot is gehaald. De volwassen stamcellen zijn na opwerking in de buurt van het afgestorven deel van de hartspier van de 46-jarige patiënt gespoten. Tien weken na de behandeling blijkt het dode gedeelte van de hartspier verkleind te zijn en is de pompfunctie toegenomen, stellen de Duitse cardiologen. 

Stamcellen, nog niet gespecialiseerde lichaamscellen, groeien in de omgeving van gezond hartweefsel uit tot hartspiercellen, blijkt uit begin dit jaar uitgevoerde experimenten met muizen in de VS. Wanneer volwassen stamcellen kunnen worden gebruikt, stellen de Duitse artsen, dan is de omstreden isolatie van stamcellen uit embryo’s niet nodig. De Duitse patiënt kreeg in maart een hartinfarct, waarbij een groot deel van de linkerhartkamerspier is afgestorven, en functieloos is geworden. Vier dagen na het infarct deden de artsen de beenmergpunctie. De uit het beenmerg geïsoleerde stamcellen werden de volgende dag via een slagader in het dode deel van de hartspier geperst.

Bij het Duitse experiment is het echter niet zeker te zeggen of de volwassen stamcellen daadwerkelijk zijn uitgegroeid tot spierweefselcellen. De Duitse hartpatiënt is aan de beterende hand, en dat is vermoedelijk terug te voeren op die stamcel injectie, zeggen de cardiologen. Bij de Amerikaanse muizenproeven begin dit jaar werd dat na autop sie wel vastgesteld. Het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) heeft een voorstel bij de medisch-ethische commissie van het ziekenhuis ingediend voor een behandeling van tien hartpatiënten met eigen volwassen stammcellen uit het beenmerg. Ook het Interuniversitair Cardiologisch Instituut Nederland (ICIN) in Utrecht heeft plannen voor vergelijkbare experimenten met stamcellen, maar dan embryonale.

Copyright: de Volkskrant Van onze verslaggever,25 augustus 2001


 

Stamcellen saboteren hun eigen genen

Ben van raaij  16 februari 2010
Stamcellen saboteren hun eigen dna om bepaalde genen te activeren en de groei van nieuw weefsel in goede banen te leiden.

Dat blijkt uit een Canadese studie van onderzoekers van de universiteit van Ottawa die is gepubliceerd in het Amerikaanse tijdschrift PNAS. De ontdekking kan van groot belang zijn voor onderzoek naar weefselregeneratie en het ontstaan van kanker.

Beschadiging van het dna in de cel, door uv-straling of chemische stoffen, is normaal gesproken een slechte zaak: het leidt tot het afsterven van cellen en kanker. Nu blijkt dat stamcellen hun dna ook beschadigen (en weer repareren), maar om genen te activeren.

De Canadezen kwamen het verschijnsel op het spoor toen ze onderzochten hoe spierstamcellen uitgroeien tot spiervezels. Daarbij lijkt geprogrammeerde celdood (apoptose) een rol te spelen, het proces waarmee het lichaam zich van overtollige cellen ontdoet. Als je een bepaald eiwit blokkeert dat nodig is voor apoptose, ontstaan geen spiervezels meer. Het eiwit is dus van belang bij het ontstaan van gespecialiseerde cellen.

Opknippen

Het celdood-eiwit, ontdekten de Canadezen, activeert weer een ander eiwit dat het dna in de cel in stukjes knipt. Als je dat eiwit blokkeert, ontwikkelen stamcellen zich ook niet tot spiercellen. Als het opknippen gebeurt dichtbij een sleutelgen voor spierontwikkeling, wordt dat gen geactiveerd en de spiervorming versterkt.

Het beschadigen van een gen kan dus de expressie ervan versterken, concluderen de onderzoekers, mits het gen erna wordt gerepareerd. Ze noemen het een nieuwe manier van genexpressie.


Het geheugen van stamcellen

dinsdag 20 juli 2010 pierra

Gisteren werd in Nature gepubliceerd dat geïnduceerde pluripotente stamcellen bepaalde eigenschappen behouden waardoor ze minder geschikt kunnen blijken voor toepassingen binnen het wetenschappelijk onderzoek.

Er bestaan drie soorten stamcellen:

1. de klassieke embryonale stamcellen (ES) die voortkomen uit een embryo;

2. de stamcellen die voortkomen uit een embryo na transplantatie van de nucleus (SCNT; somatic cell nuclear transfer) van een somatische donorcel naar een lege en onbevruchte eicel. Het schaap Dolly werd met deze techniek gekloond;

3. volwassen gedifferentieerde cellen die na inductie met factoren zich als pluripotente stamcellen gedragen (iPS; induced pluripotent stem cells). Deze laatste ontdekking (zie filmpje onderaan het bericht) gaf veel hoop omdat ethische vraagstukken rond het gebruik van stamcellen omzeild konden worden.

verzameling stamcellen

Van internet: verzameling stamcellen

Daley vergeleek iPS’s en SCNT’s en zag dat de eersten zich bij voorkeur differentieerden in cellen van hun eigen oorsprongen en Hochedlingerobserveerde dat de oorsprong van de cellen hun gedrag bepaalde.

Met de ontdekking van de mogelijkheid om stamcellen te induceren vanuit volwassen somatische cellen (iPS) dacht men te maken te hebben met ware stamcellen: het was nu niet meer nodig om embryonale stamcellen te gebruiken. Het blijkt nu dat deze cellen zich bij voorkeur differentiëren in de cellen waaruit ze voortkwamen. Komt de geïnduceerde cel uit het bloed dan differentieert deze makkelijker opnieuw in bloedcellen, dan bijvoorbeel huid- of zenuwcellen. Als het echte stamcellen waren dan zou daar geen verschil in moeten zijn.

Dit geheugen van de cellen heeft te maken met epigenetische factoren. Het genoom is in elke cel hetzelfde, of het nu een stamcel of een gedifferentieerde zenuwcel betreft, maar het genoom komt in de verschillende celsoorten op verschillende wijze tot uitdrukking. Dit wordt o.a. geregeld door het epigenoom. Het DNA is in elke cel hetzelfde maar bepaalde componenten kunnen meer of minder gemethyleerd zijn waardoor het DNA meer of minder toegankelijk wordt voor transcriptie-enzymen. Op deze wijze wordt elke celsoort gekenmerkt door een eigen profiel aan proteinen, zijn fenotype. Deze methylgroepen ofwel dit epigenoom wordt blijkbaar niet geheel uitgewist in iPS’s in tegenstelling tot wat men ziet bij SCNT waarbij de transplantatie van de nucleus van de somatische cel naar de lege onbevruchte eicel het epigenoom uitwist net zoals gebeurt bij het sperma gedurende bevruchting, zegt de eerste auteur Kitai Kim.

Dit epigentische ‘geheugen’ verdwijnt ongeveer na zestien generaties (zestien cel-cyclussen) in de petri-schaal en kan ook met chemicaliën gewist worden.

Voor klinische toepassingen kan dit ‘geheugen’ een uikomst zijn in het geval men aangetast weefsel van een patient wil vervangen met hetzelfde soort weefsel. Als alternatief voor embryonale stamcellen zijn de iPS voorlopig nog niet geschikt.

Uit: NatureNews, Nature 12, Physorg.com 12.

Wetenschap dichterbij maken embryonale stamcellen

15 augustus 2011   Franca van Dalen
http://www.gezondheidsnet.nl/medisch/nieuws/5952/wetenschap-dichterbij-maken-embryonale-stamcellen

http://www.erasmusmc.nl/

Onderzoekers van het Erasmus MC hebben ontdekt dat het eiwit ‘Wnt’ essentieel is voor de unieke eigenschappen van embryonale stamcellen, namelijk dat ze kunnen uitgroeien tot elk celtype van het lichaam.

In het laboratorium kunnen wetenschappers verschillende typen lichaamscellen laten ontstaan. In de toekomst moeten de embryonale stamcellen ook geschikt zijn voor transplantatie in patiënten met degeneratieve ziekten zoals de ziekte van Parkinson, of met bepaalde typen kanker zoals leukemie.

De vondst van het eiwit verklaart hoe een embryonale stamcel een stamcel blijft. Het onderzoek wordt deze week gepubliceerd in het toonaangevende tijdschrift Nature Cell Biology. Wetenschappers gebruiken embryonale stamcellen bij hun onderzoek, vanwege hun vermogen om alle cellen van het lichaam te vormen.

Onbekend

Tot nog toe was onbekend hoe embryonale stamcellen het vermogen behouden om tot alle celtypen te kunnen uitgroeien. Derk ten Berge, stamcelbioloog bij het Erasmus MC, leidt het onderzoek.

Ten Berge:

Embryonale stamcellen hebben de unieke eigenschap dat ze alle cellen van het lichaam kunnen vormen. Het is echter moeilijk ze deze eigenschap te laten behouden. Stamcellen hebben namelijk een sterke neiging om zich te veranderen in meer gespecialiseerde lichaamscellen. Deze verandering gaat in kleine stapjes, maar is een onomkeerbaar proces. “

“Bij elke stap gaat de cel meer lijken op zijn uiteindelijke celtype, en verliest een beetje van zijn vermogen om andere celtypen te vormen. We hebben nu ontdekt dat

het eiwit Wnt voorkomt dat een embryonale stamcel de eerste stap zet in het veranderingsproces, waardoor de stamcel het vermogen om in alle cellen te veranderen behoudt.”

Omzeilen

Onderzoekers zouden het gebruik van embryonale stamcellen het liefst omzeilen. Er bestaan tegenwoordig technieken om volwassen, gespecialiseerde cellen terug te brengen naar een embryonale staat.

Men kan dus van lichaamscellen embryonale stamcellen maken. Het grote voordeel hiervan is niet alleen dat er geen embryo’s meer nodig zijn, maar ook dat er van iedere persoon lichaamseigen weefsels kunnen worden gekweekt.

Ten Berge: “Het is echter gebleken dat de gevormde stamcellen onthouden van welk gespecialiseerd celtype ze komen, en daardoor toch moeite hebben om andere celtypen te maken. Ze kunnen dan ook niet, zoals echte embryonale stamcellen, tot alle celtypen uitgroeien.

Met de ontdekking van het eiwit Wnt als de essentiële factor die de embryonale staat handhaaft kunnen we nu verder zoeken naar mechanismen om van volwassen cellen echte embryonale stamcellen te maken en daarmee het gebruik voor stamceltherapie een stap dichterbij brengen.”

De vondst van het eiwit verklaart hoe een embryonale stamcel een stamcel blijft. Het onderzoek wordt deze week gepubliceerd in het toonaangevende tijdschrift Nature Cell Biology.

Wetenschappers gebruiken embryonale stamcellen bij hun onderzoek, vanwege hun vermogen om alle cellen van het lichaam te vormen.

Op een rijtje 

°Volwassen stamcellen kunnen niet tot elk weefsel uitgroeien.

°volwassen stamcellen  uit  je  eigen beenmerg  zijn pluripotent ; ze  kunnen  uitgroeien tot een bepaald aantal verschillende  cellen van het bloed. Zonder afstotingsproblemen dus  en zonder ethische discussies. Al met al heel veel succesverhalen.

°Huidcellen kan je wel zo programmeren dat ze hersencellen worden : omdat ze tot hetzelfde kiemblad behoort, namelijk het ectoderm.

°Embryonale stamcellen daarentegen kunnen wel tot elk gewenst weefsel uitgroeien.

°Om meerdere praktische redenen is embryonaal stamcel onderzoek daarom erg nuttig.

°het onderzoek ten aanzien van het creëren van embryonale stamcellen uit volwassen stamcellen in de staat nog in de kinderschoenen

°twee typen van  onderzoek zijn belangrijk  ;
-therapeutische toepassing van embryonale stamcellen uit bijvoorbeeld navelstreng bloed

-dit hier aangehaalde   onderzoek naar  o.a.  het  WNT  eiwit  , wat op  de lange termijn belangrijk is.

In Japan doet een bioloog al dertig jaar onderzoek aan regeneratie.

(Christine Mummery is stamcelonderzoeker en als hoogleraar ontwikkelingsbiologie verbonden aan de Universiteit Leiden. )

http://www.vkblog.nl/bericht/289873/Christine_Mummery%3A_Dear_Mr._Darwin

Dit is het proces waarbij beschadigde delen van een dierlijk lichaam zich volledig herstellen. Als kinderen een regenworm in tweeën snijden, dan groeien beide helften weer aan: de staart krijgt een nieuwe kop en de kop een nieuwe staart.
Nog spannender is het verschijnsel regeneratie bij amfibieën zoals de salamander: als een poot geamputeerd wordt, dan groeit vanuit het stompje evenveel weefsel aan als er verloren is gegaan. Daarbij komen elleboog, vingers en tenen allemaal terug op de juiste plek.
Nu, dertig jaar later, nadert deze onderzoeker zijn pensioen en is de arme salamander inmiddels heel groot en oud. Zijn poot is ontelbare malen geamputeerd en steeds weer hersteld, en er is alleen een kleine afwijking te zien ten opzichte van de andere, onaangetaste poot. Bij de axolotl, een Mexicaanse salamandersoort, kunnen zelfs beschadigde nieren, zenuwen en hersenen zich herstellen.
Komt regeneratie ook voor bij de mens? In beperkte mate wel: vingertoppen en longblaasjes van kleine kinderen kunnen weer aangroeien,(1) en als onze lever beschadigd is door tumoren of alcohol, kan deze zich grotendeels herstellen. Maar waarom kunnen onze ledematen zoals vingers of tenen dat niet, zoals bij de salamander?
Deze vraag wordt vaak gesteld aan stamcelonderzoekers die zich bezighouden met regeneratieve geneeskunde. Het zou een uitkomst zijn voor verkeers- of oorlogsslachtoffers.
Heeft de evolutie de mens in de steek gelaten?

Zouden we niet het liefst de evolutie willen omkeren om dat vermogen tot regeneratie terug te winnen? Of hebben we in plaats van regeneratie iets ontwikkeld dat veel nuttiger is voor onze overleving?
Over de geamputeerde stomp van een salamander groeit eerst een dunne epidermale laag van cellen. De zenuwcellen, bloedvatcellen en spiercellen in de buurt van de stomp doen dan iets wonderbaarlijks: zij beginnen hun identiteit te verliezen en steeds meer op een primitieve stamcel te lijken.
Deze zogenoemde ‘blastema’-cellen beginnen zich te vermeerderen in de punt van de stomp, en blijken daarbij ook een geheugen te hebben: zij weten precies waar in de poot zij vandaan zijn gekomen. Als zij van de enkel komen, maken zij alleen de voet, maar als zij van de knie komen, maken zij zowel onderbeen als enkel en voet.
Onderzoek heeft aangetoond dat een eiwit met de bijzondere naam sonic hedgehog of shh bij regeneratie betrokken is. Anders dan bij de salamander treedt bij de kikker regeneratie van een afgesneden poot alleen op bij kikkervisjes, maar niet bij volwassen kikkers.

Het shh is te vinden in de zich ontwikkelende poot en in de regenerende poot, maar niet in de volwassen poot van de kikker. Als je bij een volwassen kikker de poot amputeert, wordt shh niet actief en ontstaat er alleen een stompje kraakbeen op de plaats waar de poot heeft gezeten.
Wat gebeurt er als we shh ‘toevoegen’ aan de stomp van een volwassen kikker? Helaas blijkt toegevoegd shh niet in staat om het dna op de juiste manier te activeren, en regeneratie van de poot van een volwassen kikker is dan ook niet gelukt.
Is de stap naar regeneratie van een menselijk been of arm inderdaad zo ver weg? Wij weten dat shh ook bij de mens betrokken is bij de ontwikkeling van ledematen, maar bij volwassenen komt shh alleen nog maar voor in de hersenen(2). Dat is een zegen, want shh is ook betrokken bij het ontstaan van tumoren. In embryo’s vindt veel celgroei plaats, en dan zien wij shh van zijn positieve zijde.
In volwassenen is celgroei alleen nodig om dode cellen te vervangen, en dan kan shh ook zijn kwade kant laten zien, namelijk het induceren van ongecontroleerde celgroei. Dat blijkt bijvoorbeeld uit het feit dat shh is aangetoond in maagtumoren.

Juist om ons hiertegen te beschermen, hebben wij als volwassen mensen maar een zeer beperkte mogelijkheid om dergelijke genen weer actief te maken.
Daarnaast hebben wij er een hele set genen bij gekregen die de tumorgroei remmen, en zulke genen heeft de salamander niet.

Verlies van de mogelijkheid tot ledemaatregeneratie kan gedurende de evolutie dus juist onze redding zijn geweest.

Het zorgde ervoor dat wij ( met een voortplantings-strategie die het moet hebben van een beperkt aantal nakomelingen dan bijvoorbeeld de produktie van miljoenen larfjes ) een veel hogere leeftijd kunnen bereiken dan de kikker of salamander.( = we kunnen ons dus langere tijd voortplanten , en vooral , beschikken over een langere tijd te besteden aan het begeleiden (opvoed) van onze kroost )

Omgekeerde evolutie? (3)

(1) www.xomba.com/child_s_severed_…

However, by pure accident Cynthia Illingworth at the Sheffield Children’s Hospital noticed that in some children the finger would grow back. Just by doing nothing and letting the body heal itself, by 1974 Illingworth had documented hundreds of cases of regenerated fingers in children.

The criteria for this to happen are that just the tip of the finger be lost – the region from the fingernail down to the very first joint – and that the child be under eleven years of age. If the finger is sliced below the first joint then regeneration does not take place. If the skin is stitched back over the cut the finger will also not grow back. Also, the younger the child the quicker is the regrowth.”

Nog een aardige bron is health.howstuffworks.com/extra…

En als uitsmijter: www.cellmedicine.com/canada-re…

(2)….. Onze hersenen kunnen zich tevens aanpassen na een CVA ! Heeft met shh iets te maken ?

(3) Tuurlijk niet / evolutie heeft niets van doen met wat een gewenste eigenschap is voor en door een of ander individu ; maar alles met het aantal overlevensvatbare (en daadwerkelijke fertiele overlevenden ) in het bezit van zich aanpassende genetische configuraties , doorheen de generaties van een afstammingslijn en uitgekozen door de imperatieven van de externe en interne leefomgeving ( inclusief de contigente ) van de rechtstreekse (voor)ouders

http://www.sciencedaily.com/releases/2009/12/091214121434.htm

A female wild-type axolotl (Ambystoma mexicanum). The most comprehensive study to date of the proteins in a species of salamander that can regrow appendages may provide important clues to how similar regeneration could be induced in humans. (Credit: iStockphoto/Armin Hinterwirth)

https://tsjok45.wordpress.com/2011/03/01/axolotl-en-het-soortprobleem/

AXOLOTL<–

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

3 Responses to STAMCELLEN

  1. Pingback: REGENERATIE | Tsjok's blog

  2. Pingback: NEURONEN | Tsjok's blog

  3. Pingback: NIEUWE HERSENCELLEN | Tsjok's blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers op de volgende wijze: