Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Met behulp van menselijke huidcellen hebben Amerikaanse onderzoekers functionele mini-levers ontwikkeld die ze vervolgens in ratten hebben geplaatst.
Elke maand krijgen een hoop Nederlanders te horen dat ze dringend een donororgaan nodig hebben. Helaas groeit de transplantatiewachtlijst nog altijd. Wetenschappers werken zich een slag in de rondte om dit orgaantekort op te lossen. Een manier is menselijke organen kweken in het lab. Dat hebben deze onderzoekers van de University of Pittsburgh ook gedaan. Ze ontwikkelden menselijke mini-levers uit huidcellen.
Lees ook:
Mini-levers
Het team had bij enkele vrijwilligers huidcellen ‘geoogst’. Deze werden via de zogeheten iPSC-technologie omgezet in pluripotente stamcellen. Dat zijn cellen die in staat zijn om in elk ander type cel te veranderen, eigenlijk het equivalent waaruit je als embryo bent ontstaan.
Vervolgens stimuleerden de onderzoekers de stamcellen met hormonen en andere stofjes om zich te ontwikkelen tot verschillende soorten (lever)cellen. Deze werden op hun beurt in een soort steiger geplaatst: een rattenlever die was ontdaan van zijn cellen. “Dit zorgt ervoor dat er een goede positionering ontstaat van de leverceltypen”, zegt Joep Beumer van het Hubrecht Instituut.
Normaal gesproken heeft een lever twee jaar nodig om te volgroeien in kinderen. Maar nu waren de wetenschappers in staat om de mini-organen in slechts een paar weken te laten groeien.
Net echt
De volgende stap was de in het laboratorium gekweekte mini-levers plaatsen in vijf ratten. De knaagdieren waren zo gefokt dat ze niet snel vreemde organen zouden afstoten. Vier dagen na de transplantatie onderzocht het team hoe goed de getransplanteerde organen het deden.
In alle gevallen waren er problemen met de bloedstroom, zowel in als rondom de lever. Maar de getransplanteerde organen werkten wel: in het bloedserum van de ratten troffen de wetenschappers menselijke levereiwitten aan. Bovendien scheidden ze net als een normale lever galzuren en ureum af.
Complete levertjes
“Het onderzoek vormt een belangrijke stap om meer complete organen te kunnen transplanteren”, zegt Beumer. De pluripotente stamcellen stelden de onderzoekers in staat om de verschillende elementen van de lever – de bloedvaten, levercellen, en galgangen – allemaal te laten groeien. Ik denk alleen wel dat het erg moeilijk is om in te schatten hoe lang deze structuren blijven leven, in de huidige studie hebben ze grote problemen met doorbloeding waardoor de lever uiteindelijk sterft.”
Beumer werkt zelf ook met stamcellen waaruit hij mini-organen laat groeien. Zo kweekte hij, onder leiding van Hans Clevers, mini-gifklieren van slangen, zodat er makkelijker tegengif kan worden ontwikkeld. “Bij het Hubrecht Instituut pakken we het alleen iets anders aan. “We kweken mini-organen vanuit volwassen stamcellen, zoals ieder volwassen orgaan die heeft. Deze stamcellen kunnen de meeste cellen maken waaruit dat orgaan bestaat, maar niet álle celtypen, bijvoorbeeld geen spiercellen of bloedvaten. Onze leverkweken zijn dan ook alleen of levercellen of galwegen.”
Geen complete levers dus. “Dat is het voordeel van de studie die nu is beschreven. Maar het pluspunt van volwassen stamcellen is dat deze weer veel makkelijker te kweken zijn. De weg van een adulte stamcel naar de cellen waaruit dat volwassen orgaan bestaat is maar heel kort; het duurt meestal enkele dagen. Pluripotente stamcellen hebben daarentegen een heel ingewikkeld en lang protocol nodig om het uiteindelijke functionele celtype te worden. Dat is weer een groot nadeel.”
Voorlopig hebben de onderzoekers nog een hoop hindernissen te nemen. Maar in de toekomst kunnen de gekweekte organen die zeer lange donorwachtlijst eindelijk een stuk korter maken.
Bronnen: Cell Reports, University of Pittsburgh via EurekAlert!, ScienceAlert
Beeld: UPMC