Uw profiel is aangemaakt

U heeft een e-mail ontvangen met een activatielink. Vergeet niet binnen 24 uur uw profiel te activeren. Veel leesplezier!

Een mini-alvleesklier uit het lab

home

ANNE VAN KESSEL

Mini-levers, mini-darmen en mini-alvleesklieren: Utrechtse wetenschappers maken menselijke organen op microformaat. Geschikt om vooraf te bepalen of een peperduur geneesmiddel wel werkt en in de toekomst mogelijk ook om zieke organen te vervangen.

Bolletjes met uitstulpingen naar alle kanten. Zo zien de geweekte menselijke mini-darmpjes eruit in een animatiefilmpje van het Utrechtse Hubrecht Instituut voor ontwikkelingsbiologie en stamcelonderzoek. Hans Clevers en zijn mede-onderzoekers noemen ze organoïden. Ze zijn maar een paar millimeter groot en ze zien eruit als grijze blaasjes. Ondanks hun bescheiden voorkomen gaan deze mini-organen in de nabije toekomst misschien mensenlevens redden, denkt Clevers, hoogleraar moleculaire genetica in het Universitair Medisch Centrum Utrecht. Omdat ze kapot weefsel repareren of omdat er medicijnen op getest worden.

De gekweekte mini-organen zijn afkomstig uit een enkele stamcel. In 2007 deden Hans Clevers en collega's een belangrijke ontdekking. Ze vonden een eiwit waarmee ze makkelijk stamcellen in de darm op konden sporen en isoleren. Ook ontdekten ze in muizen dat stamcellen van de dunne darm iedere 24 uur delen en dat ze dit het hele muizenleven blijven doen. Als ze dat in een lichaam kunnen, dachten de onderzoekers, waarom dan niet in een lab?

Dat idee was de start van een ambitieus project. Stamcellen uit andere weefsels bleken de onderzoekers op vergelijkbare manier te kunnen opsporen. Inmiddels is de groep in staat om stamcellen uit allerlei weefseltypes van zowel gezonde mensen als patiënten met bijvoorbeeld kanker te halen. De stamcellen groeien binnen twee tot drie weken uit tot een mini-orgaan of, in het geval van jonge kankercellen, een mini-tumor. En ze kunnen in de vriezer worden bewaard.

Op die manier is er een levende biobank ontstaan van organoïden. In de collectie bevinden zich mini-levers, mini-darmen en mini-alvleesklieren van zowel gezond als ziek weefsel. In de organoïden kunnen de kenmerken van gezonde en zieke cellen grondig bestudeerd worden en de wetenschappers kunnen testen welke medicijnen geschikt zijn voor een patiënt. Op termijn maakt dit 'behandeling op maat' mogelijk: een patiënt krijgt alleen de medicatie die zeker aanslaat.

Lees verder na de advertentie

Taaislijmziekte

"We zien, onder andere voor taaislijmziekte, heel dure geneesmiddelen die rond de 200.000 euro per jaar kosten, op ons af komen. En we weten dat maar een deel van de patiënten daarop reageert", zegt Clevers. In het geval van taaislijmziekte is dat omdat het middel dat binnenkort verschijnt, alleen aanslaat als een patiënt bepaalde foutjes in zijn DNA heeft. "Probleem is dat dit nieuwe middel alleen gegeven mag worden aan de groep patiënten met precies die erfelijke foutjes waarvoor het getest is." Dat klinkt logisch, maar er zijn ook een aantal taaislijmziekte-patiënten met vergelijkbare foutjes, op net een andere locatie in het DNA. Misschien dat het medicijn ook voor hen werkt. Alleen zijn sommige van die mutaties heel zeldzaam en dus niet meegenomen in de testen van de fabrikant. Een nieuw medicijn mag alleen voor een bepaalde afwijking getest worden als daarvoor voldoende patiënten zijn.

De onderzoekers van Hubrecht en het Wilhelmina Kinderziekenhuis vonden een oplossing om nieuwe middelen voor zeldzame afwijkingen te testen: "Wij hebben in het Wilhelmina Kinderziekenhuis enkele patiënten met een zeldzame mutatie. Een daarvan, een jongen, heeft een mutatie die maar bij twee mensen in de wereld is gevonden: bij hem en zijn tante." Die mutatie is dus nooit meegenomen in testen van de fabrikant. De onderzoekers namen wat stamcellen uit de darmen van de jongen en kweekten die op tot een organoïde in het lab. "Hierop testten we het nieuwe middel en het bleek voor hem onverwacht goed te werken. Hij gebruikt het nu en het gaat veel beter met hem. Maar hij had dat middel nooit gekregen als wij die test niet hadden gedaan."'

Een nieuw orgaan maken

Behalve voor taaislijmziekte kan dit ook voor kankergeneesmiddelen gedaan worden. Voor verzekeraars is dat een interessante ontwikkeling. Clevers rekent erop dat die flink zullen investeren, bijvoorbeeld in het eenmalig screenen van 1500 taaislijmziekte-patiënten in Nederland, op een aantal middelen dat binnenkort op de markt verschijnt. "Dat kost twee weken per patiënt en 2000 euro. Stukken minder dan wanneer je het middel een half jaar uitprobeert om te zien of het werkt."

Een andere toepassing van de mini-organen ligt wat verder in de toekomst, maar is minstens zo interessant. Het lukte Clevers en collega's om stamcellen uit de galgangen van een menselijke donorlever op te kweken tot een organoïde (zie afbeeldingen). De cellen van de mini-lever kunnen zich tot galgangcellen en hepatocyten specialiseren: de twee belangrijkste celtypes in een lever. De opgekweekte mini-levers plaatsten de wetenschappers terug in de milt van een muis met leverschade.

Clevers: "Die geweekte cellen vinden hun weg naar de lever. Levercellen die ziek, beschadigd of verdwenen zijn, worden vervangen." De bestaande bloedvaten groeien vanzelf het nieuwe weefsel binnen. "Weefseltechnici aan bijvoorbeeld de Universiteit Twente doen het tegenovergestelde. Die maken het skelet van het orgaan. In de ultieme samenwerking, en die is er al op een aantal plaatsen, maken de weefseltechnici dat hele skelet en brengen mensen zoals wij de benodigde cellen aan. Zo maken we samen een nieuw orgaan."

Maar in veel gevallen is het niet nodig om het totale orgaan te vervangen. "Een zieke lever heeft vaak nog wel een normale structuur, alleen de cellen zijn ziek", legt Clevers uit. Dan is de methode met organoïden heel geschikt. "De gezonde stamcellen koloniseren de lever en na verloop van tijd is de hele lever weer gezond."

Een belangrijk resultaat van het muizenexperiment is dat het DNA op orde blijft; er treden geen kankermutaties op. "Tegen alle verwachtingen in, verandert het DNA niet", zegt Clevers enthousiast.

Voordat de onderzoekers de stap naar mensen maken, moet de methode efficiënter worden. "We weten nog niet hoeveel cellen we precies moeten geven en in welk stadium ze moeten zitten. Daarnaast moeten we de methode opschalen; een mens is duizend keer zo groot als een muis. En er zijn nog veel gesprekken nodig over de regelgeving. Het lastige is dat zo'n transplantatie nog nooit gedaan is, dat maakt het moeilijk in te schatten waar de risico's zitten."

Nu zijn patiënten met leverziekten afhankelijk van donororganen. Met één verkeersslachtoffer kun je met geluk één persoon redden. Dat schiet niet echt op, meent Clevers.

"Idealiter hebben we straks een biobank met daarin een paar honderd buizen met stamcellen van gezonde vrijwilligers. Als iemand een transplantatie nodig heeft, kun je de ingreep gewoon plannen. Een patiënt hoeft niet, zoals nu bij het beschikbaar komen van een donororgaan, halsoverkop naar het ziekenhuis. Tijdens de ingreep breng je gezonde stamcellen via de poortader de lever in, die lopen vast in de bloedvaatjes en vanuit daar koloniseren ze de lever. Voor andere ingrepen wordt nu al gebruik gemaakt van die route via de poortader, dus we weten dat het kan. Dat is niet zo ingewikkeld", zegt Clevers optimistisch.

Wereldwijd kunnen miljoenen leverpatiënten baat hebben bij de nieuwe techniek, schat hij in.

Hans Clevers

Hans Clevers (Eindhoven, 1957) is geneticus en arts. Hij is als hoogleraar moleculaire genetica verbonden aan het Universitair Medisch Centrum Utrecht. Van 2012 tot 18 mei aanstaande is hij president van de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen (KNAW). Clevers wordt de nieuwe wetenschappelijk directeur van het Prinses Máxima Centrum voor Kinderoncologie. De afgelopen jaren ontving hij tal van prijzen voor zijn onderzoek, waaronder de Spinozaprijs (2001), de Louis-Jeantet Prijs (2004) en de Heinekenprijs voor de Geneeskunde. In 2013 ontving hij de Breakthrough Prize in Life Sciences van de oprichters van Facebook en Google. Ook werd hij benoemd tot Chevalier in het Franse Legion d'Honneur en Ridder in de Orde van de Nederlandse Leeuw.

Trouw.nl is vernieuwd. Vanaf nu is onbeperkte toegang tot Trouw.nl alleen voor (proef)abonnees.


Wilt u dit artikel verder lezen?

Maak vrijblijvend een profiel aan en krijg gratis 2 maanden toegang.

Het e-mailadres bij dit profiel is nog niet bevestigd. Een link om te bevestigen kun je vinden in je inbox.
Ben je de link kwijt? Vraag hier een nieuwe aan.

Ongeldig e-mailadres

Wachtwoord is niet correct

tonen

Wachtwoord komt niet overeen

tonen

U moet akkoord gaan met de gebruiksvoorwaarden


Wij gaan vertrouwelijk om met uw gegevens. Lees onze privacy statement.

Deel dit artikel

Advertentie