Wetenschappers creëren stabiele, zelfvernieuwende neurale stamcellen

Een verslag, gepubliceerd in de online uitgave van 25 april van The Proceedings of the National Academy of Sciences, gaf aan dat onderzoekers van de University of California, San Diego School of Medicine, de Gladstone Institutes in San Francisco en hun collega’s bekend maakten dat een versnelde spelverandering in stamcelwetenschap nu aan de orde is: de creatie van lange termijn, zelfvernieuwende, primitieve neurale voorlopercellen van menselijke embryonale stamcellen (hESCs), die kunnen differentiëren tot verschillende soorten neuronen zonder een verhoogd risico op tumorvorming.

“Dit is een grote stap voorwaarts”, zei Kang Zhang, MD, Phd, professor in oogheelkunde en menselijke genetica aan het Shiley Eye Center en directeur van het Institute for Genomic Medicine, beiden in UC San Diego. “Het betekent dat we stabiele, hernieuwbare neurale stamcellen kunnen regenereren en nadien sneller producten in een stroomversnelling brengen, in grote hoeveelheden en van klinische kwaliteit - miljoenen in minder dan een week tijd - die kunnen gebruikt worden voor klinische trials en eventueel voor klinische behandelingen. Tot hiertoe was dit onmogelijk”.

Menselijke embryonale stamcellen zijn veelbelovend in de regeneratieve geneeskunde omdat ze bruikbaar zijn door hun mogelijkheden om zich te ontwikkelen tot eender welke cel die nodig is voor reparatie en herstel van beschadigde weefsels. Maar het potentieel van hESCs is beperkt door een aantal praktische problemen, niet in het minst de moeilijkheid van een groeiend aantal hoeveelheden stabiele, bruikbare cellen en het risico dat sommige van deze cellen tumoren kunnen veroorzaken.

Om deze neurale stamcellen te produceren voegde Zhang, met de co-hoofdauteur Sheng Ding, PhD, een gewezen professor in de scheikunde aan het Scripps Research Institute en nu aan het Gladstone Institute, en zijn collega’s kleine moleculen toe volgens chemisch gedefinieerde cultuur condities die hESCs induceren zodat ze primitieve neurale voorlopercellen worden, maar dan stopt het verdere differentiatieproces.

“En omdat er geen gebruik wordt gemaakt van genoverbrengende technologieën of externe celproducten, is er een minimaal risico op het introduceren van mutaties of verontreiniging van buitenaf”, zei Zhang. Analyse van deze neurale voorlopercellen leverde geen bewijs met betrekking tot tumorvorming wanneer ze geanalyseerd werden bij muizen in laboratoria.

Door toevoeging van andere chemicaliën is het voor wetenschappers mogelijk om onmiddellijk voorlopercellen te differentiëren in verschillende types van gerijpte neuronen, “Dit betekent dat men kan uitzoeken welke mogelijke klinische toepassingen er mogelijk zijn voor een breed gamma aan neurodegeneratieve aandoeningen”, zei Zhang. “Je kan neuronen genereren voor specifieke situaties zoals Amyotrofische Laterale Sclerose (ALS), de ziekte van Parkinson of in het geval van mijn bepaald onderzoeksgebied, neuronen, specifiek voor ogen, die verloren zijn gegaan door maculadegeneratie, retinitis pigmentosa of glaucoom”.

Dit nieuwe proces is veelbelovend voor een brede toepassing van stamcelonderzoek. Dezelfde methode kan ook gebruikt worden om geïnduceerde pluripotente stamcellen (stamcellen die kunstmatig zijn afgeleid van volwassen gedifferentieerde gerijpte cellen) aan te zetten om zich om te vormen tot neurale stamcellen, zei Zhang. “In principe kan door een combinatieverandering van de kleine moleculen de mogelijkheid bestaan om andere types stamcellen te creëren die zich kunnen omvormen tot een hart, pancreas of spiercellen, om er maar een paar te noemen”.

Volgens Zhang bestaat de volgende stap erin om deze stamcellen te gebruiken bij de behandeling van verschillende types van neurodegeneratieve aandoeningen, ook voor maculadegeneratie of glaucoom bij diermodellen. 

Vertaling: Jan Van der Veken

Bron: ALS Independence