De stamcel en het hart

De stamcel en het hart
Trouw, 18 december 2003
Mensen met een verzwakt hart zijn wellicht te genezen met stamcellen uit hun eigen beenmerg. Bij de eerste patiënten lijkt die aanpak
te werken. Spectaculair, menen cardiologen. Levensgevaarlijk, waarschuwen celbiologen.
,,Niemand had dit vijf jaar geleden voor mogelijk gehouden'', zegt dr. Douwe Atsma, cardioloog in het Leids Universitair Medisch
Centrum. ,,Als het inderdaad lukt om de hartspier met stamcellen te herstellen, heeft dat enorme implicaties. Hartaandoeningen zijn
doodsoorzaak nummer één in de westerse wereld. We moeten er geen hype van maken, maar enig optimisme is wel op zijn plaats.''
Atsma's enthousiasme is gebaseerd op een groeiende stapel onderzoek naar het herstel van beschadigde hartspieren. Eeuwenlang
gold dit herstel als een utopie, maar inmiddels lijkt het haalbaar. Vrij eenvoudig zelfs. Het zou volstaan om zogeheten stamcellen uit het
beenmerg op te zuigen en die via een katheter in de hartwand te spuiten. Daar zouden de cellen uit zichzelf aan het renoveren slaan.
Normaal gesproken brengen stamcellen uit het beenmerg alleen nieuwe bloedcellen voort, maar blijkbaar hebben ze ook de potentie om
het hart te 'revitaliseren'.
Bij proefdieren -van muizen tot en met varkens- zijn de resultaten verbluffend. Ook bij patiënten worden al geregeld vorderingen gemeld,
soms gevolgd door jubelende verhalen in de pers. 'Nieuw hart door eigen beenmerg: renovatie verzwakt orgaan succesvol', kopte de
wakkerste krant van Nederland De Telegraaf onlangs levensgroot op de voorpagina. Hier past wel enige relativering, meent Atsma.
,,Iedereen spreekt over die stamcellen alsof ze al op duizenden patiënten zijn getest. Maar wereldwijd gaat het pas om hooguit twee- tot
driehonderd patiënten. Het is te vroeg om definitief te concluderen dat deze nieuwe aanpak werkt.''
Niettemin spreekt de cardioloog van een 'opzienbarende' en 'fascinerende' ontwikkeling, die is begonnen in 1998. Toen werd voor het
eerst duidelijk dat stamcellen uit het beenmerg zich konden ontwikkelen tot hartspiercellen. Enkele jaren later, in 2001, publiceerde de
Amerikaanse moleculair-bioloog Donald Orlic (Nature 5/4) een revolutionair onderzoek met muizen die hij een infarct had aangedaan.
Als hij bij deze dieren beenmergcellen in de beschadigde hartspier inspoot, knapten ze zienderogen op. In hun hart ontstonden nieuwe
spiercellen en bloedvaatjes, waardoor het orgaan weer krachtiger pompte. Voor veel mensen met een chronische hartkwaal zou dat een
uitkomst zijn.
Orlic ging nog een stap verder. Hij gaf muizen een stof die hun beenmerg activeerde, zodat er een reeks beenmergcellen door hun
bloedbaan ging circuleren. Wekte hij bij deze dieren vervolgens een infarct op, dan overleefde 75 procent die aanslag. Bij soortgenoten
zonder geactiveerd beenmerg overleefde maar 25 procent het infarct. ,,Dat liegt er niet om'', zegt Atsma. ,,Beenmergcellen hebben
kennelijk een enorme impact.''
Vanwege het succes bij proefdieren hebben sommige onderzoekers direct de stap naar de mens gewaagd. De Duitse cardioloog prof.
dr. Bodo Eckehard Strauer meldde al in 2001 dat hij, waarschijnlijk als eerste, stamcellen had geïnjecteerd in het hart van een patiënt.
Begin november, tijdens een congres van de Amerikaanse hartstichting, kon hij inmiddels een reeks van twintig patiënten presenteren.
Hij had deze personen gedotterd en tegelijkertijd met hun eigen beenmergcellen behandeld, enkele dagen nadat ze een infarct hadden
gekregen.
Ook hier waren de resultaten bemoedigend. Na de ingreep bleek de hoeveelheid beschadigd weefsel in het hart gedaald van 33 naar 14
procent. De knijpkracht van het orgaan was bovendien gestegen; pompte het eerst nog maar 54 procent van het bloedvolume het hart
uit, na de therapie was dat 64 procent -een aanzienlijke winst, want 75 à 80 is normaal. Twintig patiënten die ter controle alleen waren
gedotterd, knapten beduidend minder op.
Zulke indrukwekkende uitkomsten krijgen pas geldigheid als andere wetenschappers het kunstje hebben herhaald. Atsma is begonnen
met een aanzet daartoe. Sinds oktober heeft hij twee patiënten behandeld met stamcellen uit hun eigen beenmerg. Het moeten er
uiteindelijk veertien worden; allen patiënten met ernstige pijn op de borst, veroorzaakt doordat hun hartspier te weinig zuurstof krijgt. De
stamcellen moeten in hun hartwand nieuwe bloedvaatjes aanleggen, zodat de zuurstofvoorziening beter wordt en de pijn verdwijnt. ,,Het
onderzoek is opgezet om te kijken of de procedure haalbaar en veilig is'', vertelt de cardioloog. ,,Maar ondertussen kijken we ook of deze
aanpak werkt.''
De behandeling is niet erg ingrijpend. 's Ochtends gaat de patiënt naar de operatiekamer om wat beenmerg te laten afnemen uit het
bekkenbot. Laboranten zuiveren daar direct de stamcellen uit. 's Middags krijgt de patiënt die cellen ingespoten in zijn hart. Dat gebeurt
met een katheter die via de liesader naar het hart wordt gemanoeuvreerd. De arts prikt ongeveer tien keer in de hartwand, op de
beschadigde plek, om daar miljoenen cellen achter te laten. De eerste vier patiënten krijgen 30 miljoen cellen; als dat goed gaat, mag
Atsma de dosis opvoeren naar 100 miljoen. ,,Dat lijkt veel'', zegt hij. ,,Maar zelfs als al die cellen zouden aanslaan, wat erg
onwaarschijnlijk is, levert dat maar een paar gram weefsel op.''
Met die opmerking stuit de cardioloog op een groot raadsel: hoe kan zo'n klein beetje extra weefsel de enorme verbetering van de
knijpkracht teweegbrengen die de Duitse cardioloog Strauer meldt? ,,We begrijpen nog niets van deze discrepantie'', zegt Atsma.
,,Mogelijk scheiden de stamcellen bepaalde stoffen uit die de overlevende cellen in het hart aanzetten tot hogere prestaties. Misschien
breken ze ter plekke littekenweefsel af, zodat het hart gunstigere mechanische eigenschappen krijgt. Of ze stimuleren de stamcellen die
van nature in het hart aanwezig zouden zijn; díe maken vervolgens nieuw weefsel.''
Onduidelijkheden te over. Daarom vinden veel fundamentele wetenschappers het onverantwoord dat de stamcellen nu al op patiënten
worden uitgeprobeerd. In hun optiek worden de stamcellen de kliniek ingeduwd zonder dat iemand heeft uitgezocht wat die dingen
precies teweegbrengen. Cardiologen, verblind door enthousiasme, zouden geen oog hebben voor de gevaren. ,,We mogen van geluk
spreken dat er nog niets is misgegaan'', waarschuwde de Keulse stamcelexpert Jurgen Hescheler onlangs in Die Zeit.
Hescheler vreest dat de stamcellen hartritmestoornissen kunnen veroorzaken, een gevaarlijke complicatie die tot een acute dood kan
leiden. Als zoiets zich voordoet, zou dat een enorme tegenslag voor het stamcelonderzoek betekenen. ,,Eén dode patiënt en ook míjn
onderzoeksgebied is dood'', voorspelt Hescheler, ,,terwijl ik altijd heb gezegd dat we er niet te vroeg mee de kliniek in moesten gaan.''
Zo'n rampscenario heeft zich al eens voorgedaan bij gentherapie. Die veelbelovende, experimentele geneeswijze stootte in de jaren
negentig razendsnel door naar de kliniek. De domper kwam toen er een jonge patiënt aan overleed en er twee kinderen leukemie
kregen. Toch maar even terug naar het lab, besloten de gentherapeuten.
Christine Mummery, 's lands bekendste stamcelexpert en hoogleraar ontwikkelingsbiologie van het hart in het Universitair Medisch
Centrum in Utrecht, deelt de vrees van haar Duitse collega. ,,Ik begrijp best dat cardiologen iets willen doen aan de ziektes waar ze
dagelijks mee geconfronteerd worden. Maar daar zijn we nog niet aan toe. Eerst moeten we bij dieren uitzoeken hoe die stamcellen zich
in het hart gedragen. Anders vrees ik ernstige gevolgen, zoals ritmestoornissen.''
Dat gevaar is niet denkbeeldig, weet Philippe Menasché. Deze Parijse thoraxchirurg heeft enkele jaren geleden spierstamcellen (onrijpe
spiercellen) uit de beenspieren van hartpatiënten gehaald. Die cellen heeft hij vervolgens in hun hart geïnjecteerd, met de bedoeling dat
het orgaan krachtiger zou worden. Dat gebeurde inderdaad, maar er traden ook complicaties op. De spiercellen bleken in de hartwand
aparte eilandjes te vormen. De elektrische signalen die normaal gesproken door het orgaan flitsen om de samentrekking georganiseerd
te laten verlopen, konden die eilandjes niet goed passeren. Ze moesten een omweg maken en kwamen zodoende met grote vertraging
bij het beginpunt terug, met als gevolg dat ze gingen 'rondzingen'. Vier van de tien patiënten kregen daardoor ritmestoornissen. Die
maken dat het hart zeer inefficiënt gaat pompen. De bloedvoorziening in het hele lichaam komt dan in gevaar, wat levensbedreigend is.
,,Achteraf is gebleken dat spierstamcellen ook bij proefdieren complicaties veroorzaken'', vertelt Mummery. ,,Zoiets moet je natuurlijk
eerst op dieren testen, en dan pas bij de mens. Maar het lijkt wel of sommige cardiologen hun verstand hebben verloren!'' Ook
cardioloog Atsma vindt het onderzoek met de spierstamcellen onverantwoord. ,,Deze cellen zijn totaal anders dan stamcellen uit het
beenmerg'', verklaart hij. ,,Ze communiceren onvoldoende met de spiercellen uit het hart. Doordat ze een bepaald eiwit missen, kunnen
ze de elektrische pulsen niet goed doorgeven. Als je deze cellen gebruikt, kun je dus wachten op problemen.''
In het Rotterdamse Erasmus Medisch Centrum denken ze daar anders over. Onderzoeksleider en cardioloog dr. Peter Smits doet er
sinds enkele jaren onderzoek met spierstamcellen uit het been. Bij een hele reeks proefdieren zijn die cellen wel degelijk veilig en
effectief gebleken, benadrukt hij. Van de 23 hartpatiënten die Smits heeft behandeld, zijn er weliswaar drie overleden aan een
ritmestoornis. Maar de patiënten hadden daar sowieso al een grote kans op, stelt hij. Hun overlijden kan dus ook zijn veroorzaakt door
de ziekte zelf.
Al met al vindt Smits de therapie nog steeds de moeite waard. ,,We passen de spierstamcellen alleen toe bij patiënten met ernstig
hartfalen, veroorzaakt door een of meerdere hartinfarcten. De patiënten voelen zich na de behandeling beter; hun hart gaat vaak
meetbaar beter pompen. Voor zover ik weet is dit de enige methode waarvan vaststaat dat er werkelijk extra spierweefsel in het hart
ontstaat.'' Om de risico's te beperken voert Smits de proef alleen nog uit bij mensen die een defibrillator dragen: een geïmplanteerd
apparaatje dat hartritmestoornissen corrigeert.
Atsma heeft er weinig vertrouwen in. Hij zet zijn kaarten liever op de stamcellen uit het beenmerg. Die beschikken wél over het
benodigde communicatie-eiwit, waardoor ze de elektrische signalen uit het hart goed doorgeven. Bovendien zouden zich geen ernstige
problemen hebben voorgedaan bij de twee- à driehonderd patiënten die er al mee zijn behandeld. Daar komt bij dat beenmergcellen al
zeker dertig jaar worden getransplanteerd voor de genezing van leukemiepatiënten. Eerst gebeurde dat door de cellen rechtstreeks in
de botten in te brengen, maar tegenwoordig worden ze gewoon in de bloedbaan ingespoten, zonder complicaties. Deze cellen lijken dus
behoorlijk veilig.
Toch voert Atsma zijn onderzoek voor de zekerheid alleen uit bij zeer zieke patiënten die geen enkele andere optie meer hebben. ,,Alle
proefpersonen hebben een ernstig probleem met de bloedtoevoer van de hartspier. Vaak zijn ze al vijf of zes keer gebypast en
gedotterd. Lichamelijk zijn ze zeer beperkt. Sommigen komen zelfs de trap niet meer op. Even buitenlopen geeft vaak al hevige pijn op
de borst. Hun kans om te overlijden aan een ritmestoornis kan oplopen tot 10 procent per jaar. Vanwege het grote gevaar en de ernst
van de klachten kunnen deze mensen wel een risico nemen, zeker als dat risico waarschijnlijk klein is.'' Zeven vergelijkbare patiënten
zijn het afgelopen jaar in het Rotterdamse Erasmus Medisch Centrum met beenmergcellen behandeld.
Dr. Pieter Doevendans, cardioloog en stamceldeskundige in het Universitair Medisch Centrum Utrecht, vindt de proeven met
beenmergcellen verantwoord. Zelf hoopt hij er binnenkort ook mee te mogen beginnen. Toch benadrukt hij dat er nog vele
onzekerheden zijn. ,,We weten totaal niet wat die stamcellen in het hart doen. Veranderen ze inderdaad in hartweefsel? Versmelten ze
met de bestaande cellen in het hart? Scheiden ze stimulerende stoffen af? Zelf geloof ik niet dat er echt nieuwe hartspiercellen ontstaan,
maar het valt te proberen.''
Mummery, de stamcelbiologe, is nog sceptischer. Zij gelooft weinig van de schitterende Duitse resultaten. ,,De gezondheid van
hartpatiënten wisselt per dag'', zegt ze. ,,De korte-termijnverbetering uit dat Duitse onderzoek zegt dus niet zoveel; het kan een placeboeffect zijn. Bovendien vind ik het verdacht dat dit soort onderzoek steeds uit Duitsland komt, een land waar veel weerstand bestaat tegen
het gebruik van stamcellen uit embryo's. Ik heb de indruk dat ze daar snel willen scoren om de weerstand te breken.''
Dat is tegen het zere been van de Duitse cardioloog Strauer. Die vindt de kritische opstelling van fundamentele wetenschappers 'ethisch
onaanvaardbaar'. Immers, veel hartpatiënten hebben bij geen enkele bestaande therapie nog baat. Voor hen dringt de tijd. Ze kunnen
volgens Strauer niet meer wachten op het alternatief voor beenmergstamcellen: stamcellen uit embryo's, die met behulp van de juiste
hulpstoffen tot hartspiercel moeten worden omgetoverd. De problemen hierbij zijn nog aanzienlijk. Om te beginnen lukt het nog niet goed
om zuivere hartspiercellen te kweken. Verder is bekend dat deze stamcellen soms tumoren veroorzaken. Daar komt bij dat het gebruik
van embryonale stamcellen gevoelig ligt. Volle kracht vooruit dus met het beenmerg, meent Strauer, want dat belooft het snelste succes.
In Die Zeit werd overigens gesuggereerd dat fundamentele celbiologen wellicht uit eigenbelang hun stem verheffen. Dat ze hun winkel
van de embryonale stamcellen weggevaagd zien worden door die van de volwassen stamcellen, en dat ze daarom moord en brand
schreeuwen. Maar volgens Mummery slaat dat nergens op. ,,Als stamcellen uit het beenmerg beter bruikbaar blijken dan die uit
embryo's, prima. Ik heb een open mind. Maar we moeten wel zorgvuldig blijven.''
Middenin deze wetenschappelijke storm gaat de Leidse cardioloog Atsma onverstoorbaar met zijn onderzoek door. ,,Ik ben enorm
enthousiast over de nieuwe therapie. Het is een buitengewoon elegant concept, want de patiënt draagt zijn eigen geneesmiddel bij zich.
Het zou prachtig zijn als de therapie zich de komende jaren bewijst. Voor het grootste deel van de hartpatiënten zou dat een uitkomst
betekenen. Maar voor hetzelfde geld draait het uit op een teleurstelling. We zullen zien. Het is wetenschap, dus de waarheid komt
vanzelf bovendrijven.''
Wat zijn stamcellen?
Stamcellen zijn 'maagdelijke' lichaamscellen die nog tot allerlei verschillende weefsels kunnen uitgroeien, van huid tot spier en van
darmwand tot zenuwbundel. Ieder mens is ooit als stamcel begonnen, in de vroegste embryonale fase. Zo'n embryonale stamcel moet
álle weefseltypen kunnen vormen, anders kan er geen volgroeid individu uit ontstaan. Tijdens de ontwikkeling, wanneer de organen
worden gevormd, beginnen veel stamcellen zich te specialiseren.
In de darm vormen ze alleen nog maar darmcellen, in de hersenen alleen nog hersenweefsel, enzovoort. Die beperking is echter niet erg
strikt. Veel stamcellen uit het volwassen lichaam blijken toch nog over een enorme plasticiteit te beschikken. Stamcellen uit het
beenmerg, die normaal gesproken alleen bloedcellen maken, blijken bijvoorbeeld ook nog in staat om hartspiercellen en bloedvaatjes te
vormen. Dat opent de weg naar ongekende medische toepassingen. Cardiologen zijn er uiterst opgewonden over.