Menselijke darm gekweekt in laboratoriummuizen

Geleerden hebben voor het eerst menselijke darmcellen laten groeien in muizen op basis van stamcellen. Het experiment kan op termijn leiden tot transplanteerbare "vervangstukken" om beschadigd weefsel te herstellen of zelfs hele organen, vertrekkende van de huidcellen van de patiënt zelf.
AP2006

De miniatuur darm groeide van een enkele stamcel uit tot een groepje cellen zo groot als een vingertop.

De studie begon met het omvormen van menselijke huid- en bloedcellen tot stamcellen die lijken op embryonale stamcellen en die induced pluripotent stem cells genoemd worden. Daarnaast werden er ook embryonale stamcellen gebruikt.

De stamcellen werden ondergedompeld in groeifactoren, om hun overgang naar darmcellen te veroorzaken, en vervolgens werden ze ingeplant in het niervlies van een muis, waar ze gevoed werden door een bloedtoevoer.

Zes tot acht weken na de transplantatie, was de bal cellen groter dan de nier van de muis, en hadden de cellen zich ontwikkeld tot bijna al de belangrijke soorten weefsel die gevonden worden in een volledig ontwikkelde menselijke darm. De cellen bleken ook in staat veel functies uit te voeren die geassocieerd worden met het verteren en absorberen van voedsel, aldus de geleerden.

De muizen waren genetisch gemanipuleerd zodat hun immuunsysteem de menselijke weefsels niet zou afstoten. Dat zou ook een groot voordeel zijn van het kweken van weefsel voor transplantatie op basis van lichaamseigen cellen van de patiënt: nu moet een patiënt bij een transplantatie levenslang middelen nemen tegen het afstoten van het vreemde weefsel en dat zou dan niet langer nodig zijn.

AP2006

Ziekte van Crohn

"Deze studie ondersteunt het concept dat cellen eigen aan de patiënt gebruikt kunnen worden om darmen te kweken", zei Michael Helmrath van het Cincinnati Children's Hospital Medical Centre in Ohio, die de leiding had over de studie die gepubliceerd is in Nature Medecine.

Het is het zoveelste bewijs dat het idee ondersteunt dat hele organen, die bestaan uit een complexe rangschikking van gespecialiseerde weefsels, gekweekt zullen kunnen worden in het lichaam van een patiënt, door het inherente vermogen uit te buiten van levende cellen om zichzelf te organiseren in een volledig functionerende structuur.

Naast het feit dat mogelijk volledige organen gekweekt zullen worden, denken geleerden dat de techniek ook betere laboratorium-modellen zal opleveren van ziek weefsel, om geneesmiddelen uit te testen. Dat kan de ontwikkeling van nieuwe middelen versnellen, en ook een alternatief bieden voor dierproeven.

"Dit biedt een nieuwe manier om de vele ziekten en aandoeningen te bestuderen die kunnen leiden tot het falen van de darmfuncties, van genetische aandoeningen die bij de geboorte tevoorschijn komen, tot kwalen die later in het leven toeslaan, zoals kanker en de ziekte van Crohn", zei Helmrath.

"De studie brengt ook het lange termijn doel dichterbij om weefsel te kweken dat beschadigde menselijke darm kan vervangen", aldus Helmrath. Het team wees er echter wel op dat de procedure nog maar in haar kinderschoenen staat, en dat er nog jaren van onderzoek nodig zijn voor het gebruik van in een labo gekweekt weefsel in transplantaties een normale procedure wordt.

GASTROLAB/SCIENCE PHOTO LIBRARY