Verrassend potentieel van “volwassen” stamcellen

STAMCELLEN: THERAPIE VAN DE TOEKOMST?
Prof. Catherine Verfaillie
Wat zijn stamcellen ?
Stamcellen zijn ongespecialiseerde cellen, die zichzelf onbeperkt kunnen vernieuwen door
talrijke celdelingen te ondergaan zonder te differentiëren/specialiseren. Eén enkele
stamcel kan differentiëren tot talrijke functionele celtypes. In vivo staan stamcellen in voor
het functioneel herstel van een bepaald weefsel of een bepaald orgaan.
De miljarden cellen waaruit het lichaam bestaat zijn afkomstig van één enkele bevruchte
eicel. Eens bevrucht, ondergaat de eicel een reeks delingen met als resultaat twee, dan
vier, uiteindelijk acht identieke cellen. Deze cellen zijn totipotent: ieder van hen kan een
nieuw embryo vormen. Na het achtcellig stadium neemt het embryo de vorm aan van een
microscopische holle bal, de blastocyst. De buitencellen van de sfeer vormen uiteindelijk
de placenta. De binnenste celmassa, gelegen ter hoogte van een pool van de blastocyst,
bestaat uit een groepje van ongeveer ongedifferentieerde waaruit de circa 210
gespecialiseerde celtypes en alle weefsel van het kind gevormd worden. Zij zijn
pluripotent: zij kunnen differentiëren in ieder gespecialiseerd celtype van het embryo,
maar niet de placenta. Wanneer die cellen in cultuur geplaatst worden, worden ze
onsterfelijke embryoneale stamcellen.
Gedurende de evolutie van een embryo tot een foetus en uiteindelijk een volgroeid dier of
mens, specialiseren deze pluripotente stamcellen zich nu in weefsel stamcellen voor lever,
darm, pancreas, zenuwcellen, huid, haar, bloed, spier, been, kraakbeen, endotheel). Deze
“volwassen” weefsel stamcellen zijn multipotent: in principe genereren ze alleen de
celtypes van het weefsel waarin ze verblijven.
Embryonale Stamcellen
Embryonale stamcellen kunnen talloze delingen ondergaan zonder te verouderen: ze zijn
“onsterfelijk”. Adulte stamcellen, die niet over telomerase beschikken, verliezen bij elke
celdeling een klein stukje telomeer en zullen uiteindelijk verouderen en afsterven. Wij
noemen deze pluripotent, aangezien ze de mogelijkheid hebben om een volledige nieuwe
musi te creëren, en in het labo vele verschillende cellen kunnen maken.
In 1998, slaagde Professor Thomson van de Universiteit van Wisconsin erin ook humane
embryonale stamcellen te kweken. Zoals muizen embryonale stamcellen, kunnen humane
embryonale stamcellen ook de meeste gedifferentieerde celtypes maken, zoals bloed,
hersencellen, hartspiercellen, enzovoort.
Aangezien ze voor lange tijd gekweekt worden zonder verlies van hun
differentiatiecapaciteit en in de meeste - indien niet alle - celltypes kunnen differentiëren,
zijn humane embryonale stamcellen mogelijks een onbeperkte bron van cellen ter
behandeling van aangeboren of degeneratieve ziekten.
Er zijn echter niet uitsluitend positieve kanten aan het gebruik van embryonale stamcellen.
Zij zijn afkomstig van cellen die vreemd zijn, van een andere persoon ten aanzien van de
cellen van de patiënt die men wil behandelen, zodat afstoting te vrezen is. Er is het
probleem van teratomavorming. Uiteindelijk zijn ESC afkomstig van beginnende embryo’s
die vernietigd worden, wat maatschappelijke en ethische vragen oproept.
“Volwassen” Stamcellen
Adulte stamcellen zijn weefselspecifieke stamcellen die voldoen aan de definitie van
stamcellen: ze vernieuwen zichzelf, ze differentiëren in multipele functionele celtypes en
zorgen voor functionele repopulatie. Maar adulte SC zijn minder potent dan ESC. De
meeste missen telomerase en verouderen. Ze zijn multipotent maar niet pluripotent bvb
hematopoietische SC maken de verschillende bloedcellen aan (multipotentie), doch geen
celtypes die geen bloedcel zijn (ze zijn niet pluripotent).
In 2002 publiceerde onze groep dat volwassen stamcellen misschien meer versatiel zijn.
Wij identificeerden cellen met heel bijzondere eigenschappen, die Multipotente Adulte
Progenitorcellen (MAPCellen) genoemd worden. Sinds deze publicatie hebben andere
groepen gelijkaardige observaties gepubliceerd.
MAPcellen vertonen 2 belangrijke kenmerken die men ook terugvindt bij embryonale
stamcellen.en kunnen geïnduceerd worden tot differentiatie in bot, kraakbeen, vet, spier,
endotheliale, lever, en hersencellen na toevoeging van specifieke factoren in het labo.
Bovendien kunnen ze ook in een dier een aantal weefsels creëren, zoals het
bloedsysteem, bloedvaten, darm en andere.
Klinische relevantie
Voor embryonale stamcellen of MAPCellen is in de toekomst een belangrijke rol
weggelegd. Ze verdiepen het inzicht in de stamcelbiologie, zullen het zoeken naar nieuwe
geneesmiddelen bevorderen en helpen bij toxiciteitsscreening. Ook openen ze
vooruitzichten in de behandeling van aandoeningen veroorzaakt door één enkel gen
(hemofilie, spierdystrofie) of in degeneratieve ziekten (ziekte van Parkinson, diabetes type
1,…).