Stamcellen maken hoornvlies weer helder
advertisement
MEDISCH 1 1 Prof. dr. Marie-José Tassignon 2 Prof. dr. Nadia Zakaria 2 Oogheelkunde Stamcellen maken hoornvlies weer helder Patiënten met een ondoorzichtig hoornvlies kunnen in sommige gevallen worden geholpen met een stamceltransplantatie. De dienst oogheelkunde ontwikkelde daarvoor een ingenieuze techniek. hoornvlies H Limbale stamcellen ­bevinden zich aan de rand van het hoornvlies. 8 et hoornvlies of de cornea is het doorzichtige laagje dat de iris bedekt. Soms groeien er kleine bloedvaten van het omringende bindvlies tot op het hoornvlies. Als dat proces zich doorzet, wordt de cornea ondoorzichtig en verliest de patiënt zijn zicht met dat oog. ‘De oorzaak daarvan is in veel gevallen een tekort of gebrek aan limbale stam­ cellen, Limbale Stamcel­deficiëntie (LSCD) genoemd. De limbale stamcellen bevinden zich aan de rand van het hoornvlies en zorgen ervoor dat het bindvlies niet te ver doorgroeit’, zegt prof. dr. MarieJosé Tassignon, diensthoofd oogheelkunde. LSCD kan diverse oorzaken hebben, waaronder contact met bijtende producten, aangeboren oogziekten, infecties en eerdere oogoperaties. Onbekende ziekte De limbale stamcellen werden pas eind jaren tachtig ontdekt, en midden jaren negentig gevolgd door de eerste limbalestamcel­ transplantatie. ‘Zowel de aan­ doening als de ingreep zijn vrij nieuw: dat verklaart waarom LSCD dikwijls verkeerd wordt behan­ deld’, zegt prof. dr. Nadia Zakaria, hoofd van het laboratorium voor oogheelkunde van het Centrum voor Celtherapie en Regeneratieve Geneeskunde (CCRG) van het UZA. Alternatieve behandelingen zijn er nauwelijks. Zakaria: ‘Zo helpt een hoornvliestransplantatie met donorweefsel maar tijdelijk. Zonder functionerende stamcellen groeit het bindvlies immers meteen weer over de nieuwe cornea. In principe is het ook mogelijk gro­ tere stukken limbaal weefsel van het goede oog of van een verwante levende donor over te planten. Dat kan echter tot schade aan het oog van de donor leiden. En ook de afweeronderdrukkende medicatie die dan vaak nodig is, kan catastro­ fale nevenwerkingen hebben. In de praktijk ondergaan veel patiën­ ten een aantal behandelingen en operaties, tot de oogchirurg geen uitweg meer ziet. Voor die mensen kan een transplantatie van op­­ gekweekte limbale stamcellen soms hulp bieden.’ Weefsel uit gezonde oog Voor de limbalestamceltrans­ plantatie volstaat een stukje gezond oogweefsel met limbale stamcellen van nauwelijks 1 millimeter diame­ ter. Indien mogelijk wordt dat uit het eigen gezonde oog afgenomen. Zijn echter beide ogen aangetast, dan doet de patiënt een beroep op een donor, meestal een familielid Limbale stamcellen werden pas eind jaren 80 ontdekt, midden jaren 90 gevolgd door de e ­ erste transplantatie met overeenstemmend weefsel. In dat geval moet de patiënt tijdelijk afweeronderdrukkende medicatie nemen om afstoting te voorkomen. Het afgenomen weefsel wordt in het laboratorium twee weken lang opgekweekt tot een vliesje van zo’n 15 millimeter, groot genoeg om het volledige hoornvlies te bedekken. Tijdens de chirurgische ingreep wordt het overtollige vaatweefsel van het hoornvlies verwijderd, waarna de ent met de stamcellen op het oog­ oppervlak wordt overgeplant. Zakaria: ‘Een dergelijke trans­ plantatie is niet uniek, maar wij hebben de techniek aanzienlijk verbeterd en gestandaardiseerd. We kweken de geoogste stam­ cellen namelijk op amnionvlies, dat is het vlies waarin de foetus in de baarmoeder groeit. Dat vlies fixeren we tussen twee ringen, een beetje zoals je een doek opspant tijdens het borduren. De cellen groeien zo gelijkmatiger, het vlies kan probleemloos van het laboratorium naar de operatie­ kamer worden getransporteerd en de ingreep duurt veel korter. Ook hebben we nieuwe technie­ ken ontwikkeld om de toestand van het oog na de transplantatie te monitoren. Onze studie en trans­plantatietechniek verwierven intussen internationale erkenning.’ ‘Geen spijt’ Tijdens een studie die werd op­ge­ start in 2009 en gesponsord door het Agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Techno­ logie (IWT), werden 18 patiënten behandeld. Bij 12 van hen was de operatie succesvol: hun hoornvlies werd helderder en nieuwe ingroei van bloedvaten bleef uit. Tassignon: ‘De meesten ontwikkelden ook ➝ Hoornvlies uit printer? van limbale stamcellen. De dienst oogheelkunde van het UZA en het laboratorium voor oogheelkunde van de Universiteit Antwerpen willen in samenwerking met de KU Leuven een kunstmatig hoornvlies of cornea ­creëren met behulp van 3D-­printing. De KU ­Leuven heeft de nodige appa­ratuur in huis en het UZA zal de hoornvliezen ontwerpen, op basis van menselijk collageen: dat zijn als het ware de bouwsteentjes van alle menselijk weefsel. Het collageen wordt geproduceerd in genetisch gemanipuleerde planten. De cornea wordt volledig op maat van het te behandelen oog gemaakt. ‘Eerder al werden 3D-geprinte organen met succes bij patiënten ingeplant, waaronder een blaas en een luchtpijp. Een hoornvlies nabootsen is echter een enorme uitdaging omdat de vorm en transparantie absoluut perfect moeten zijn’, legt prof. dr. Nadia Zakaria uit. 9 MEDISCH Het UZA wil de komende 4 jaar samen met de VUB en het UZ Gent zestig patiënten met ­limbale stamcellen behandelen. ➝ Van die pijnlijke ­ontstekingen ben ik nu verlost, en mijn oog ziet er nu mooier uit. opnieuw een bruikbaar gezichts­ vermogen in het behandelde oog. Voor sommigen volstond daarvoor de stamceltransplantatie, anderen kregen bijkomend een hoorn­ vliestransplantatie. In combinatie met de eerste ingreep waren de resultaten van die transplantatie veel beter. Eén patiënt had na beide operaties zelfs een zicht van zes op tien: daarmee kun je perfect normaal functioneren en mag je zelfs autorijden.’ Bij nog anderen was er weinig of geen verbetering van het zicht. Onder hen ook Joeri (32), die door een aangeboren oogziekte erg slechtziend is. Toch heeft ook hij geen spijt van de behandeling. ‘Door de ingroei van bloedvaten op mijn hoornvlies kreeg ik vaak pijnlijke ontstekingen: dat is nu voorbij. Bovendien ben ik blij dat de toestand van mijn oog gestabili­ seerd is. Zo blijft de deur openstaan voor eventuele nieuwe therapieën. Dat mijn oog er nu mooier uitziet, is ook meegenomen.’ Enorme kosten Intussen zegde het IWT financie­ ring toe voor een vervolgstudie waaraan ook de Vrije Universiteit Brussel (VUB) en het UZ Gent deelnemen. De drie centra selecteren patiënten, nemen bij hen de stamcellen af en voeren de eigenlijke operatie uit. Het UZA coördineert de studie en maakt de stamcelpreparaten. Bedoeling is zestig patiënten te behandelen over een periode van vier jaar. ‘Alleen al het centraliseren van de productie en het vervoeren van de enten is een hele uitdaging’, stipt Tassignon aan. Volgens een nieuwe Europese richtlijn moeten alle productie­ faciliteiten voor celtherapie beant­ woorden aan de normen van Good Manufacturing Practice (GMP). Dat is een systeem dat onder meer waakt over de kwaliteit van farma­ ceutische producten. Het CCRG heeft drie nieuwe clean rooms geïnstalleerd – dat zijn ruimtes waarin celmateriaal steriel wordt bewerkt – die aan die strenge voor­ waarden voldoen. Zakaria: ‘Aan een dergelijke faciliteit zijn echter enorme kosten verbonden en de academische centra worstelen met een beperkte overheidsfinanciering. Dat zou op termijn een struikelblok kunnen zijn om de therapie aan patiënten te kunnen aanbieden.’ De nieuwe behandeling helpt lang niet bij alle patiënten met een ondoorzichtig hoornvlies, geeft Tassignon voor de duidelijkheid nog mee. ‘De ingreep is alleen zinvol bij een gebrek aan limbale stamcellen, wat een vrij zeldzaam probleem is. Die patiënten hebben echter weinig opties. In die zin is dit een mooie vooruitgang.’ ‘Ik kan weer fietsen en de trein nemen’ Bram (25) was in 2011 betrokken bij een werk­ ongeval met ammoniakgas. Zijn beide ogen raakten verbrand. Toen hij een maand later uit een kunstmatig coma wakker werd, kon hij nog amper INFO 10 zien. Een erg moeilijke tijd brak aan. Bram: ‘Je verliest veel meer dan je zicht, want opeens kun je niets meer: autorijden, werken, lezen, op een computerscherm kijken … Mijn moeder las op het internet iets over een nieuwe behandeling met stamcellen. Een maand later kon ik bij Dienst oogheelkunde, T 03 821 44 28 prof. Tassignon terecht en in 2013 onderging ik een transplantatie van opgekweekte limbale stamcellen. Dat verbeterde mijn zicht maar een klein beetje, maar de vervolgens uitgevoerde hoornvliestransplantatie had daardoor wel een groot effect. Het zicht aan mijn geopereerde oog v­ erbeterde sterk. Een enorme vooruitgang: ik kan weer zelfstandig fietsen en de trein nemen. Ook met de computer werken gaat nu veel beter. Sinds kort doe ik af en toe bureauwerk. Ik kan nauwelijks wachten tot ook mijn andere oog wordt geopereerd: van mij mocht dat al morgen zijn.’ Limbale stamceltransplantatie stap voor stap Een stukje gezond oogweefsel met limbale stamcellen wordt weggenomen uit het gezonde oog of bij een donor Amnionvlies wordt klaargezet voor de kweek* Een hoornvliestransplantatie heeft nu meer kans op slagen en kan het zicht nog verder verbeteren Het weefsel met limbale stamcellen wordt twee weken lang opgekweekt op het amnionvlies Het hoornvlies is helderder en nieuwe ingroei van bloedvaten blijft uit Het vliesje met limbale stamcellen is nu zo’n 14 à 20 mm² Tijdens de operatie wordt het overtollige vaatweefsel van het hoornvlies verwijderd en wordt het vliesje met de stamcellen op het oogoppervlak overgeplant Limbale stamcellen *Amnionvlies? · Het binnenste laagje van het vruchtvlies waarin de foetus in de baarmoeder groeit. · Verkregen tijdens een keizersnede, behandeld en in de weefselbank bewaard. · Wegens zijn wondhelende functie al langer gebruikt om (oog)wonden te behandelen. iris pupil hoornvlies lens vaatvlies netvlies glasachtig lichaam 11
