Logo Erfocentrum
Meer info...

Uitgelicht
ikoontje: tekst
Alles over de Q-koorts.
ikoontje: tekst
Thuis je sperma testen.
ikoontje: tekst
Nanotechnologie: kansen en risico's.
ikoontje: tekst
'Moeder' van huidcellen.
ikoontje: tekst
Nieuwe bloedvaten maken.
ikoontje: tekst
Vaccin tegen Nieuwe Influenza.
ikoontje: tekst
Spinozapremie voor mini-laboratoria.

Video's

ikoontje: filmpje Pleisters voor het hart.

ikoontje: filmpje Ontstaan bloedstamcellen gefilmd.

ikoontje: filmpje Onderzoek naar taaislijmziekte.

ikoontje: filmpje Genetische test borstkanker.

ikoontje: filmpje Stamcellen bij ziekte van Hurler.

home  |  nieuws  |  stel een vraag  |  publicaties  |  deze site  |  sitemap

Maak een print van deze pagina


Niels Geijsen wint stamcellen uit huidcellen

17 november 2009

Stamcelonderzoeker Niels Geijsen leerde hoe je van een doodgewone huidcel een stamcel maakt. In het UMC Utrecht gaat hij met deze induced pluripotent stemcells (iPS) onderzoek doen naar ziekten en nieuwe medicijnen.


Onderzoek met iPS-cellen
‘Niels Geijsen?’ De receptioniste van het Hubrecht Instituut kan de naam nog niet vinden in de telefoonlijst. Haar collega weet wel wie het is. ‘Die man die daar staat te praten, met dat witte overhemd aan. Die is nieuw hier, die heeft nog geen kamer.’

Huidcellen
Huidcellen (fibroblasten) in
close-up. Geijsen verandert
huidcellen in stamcellen.
Met dank aan Yvonne Ibig-Rehm,
Novartis Pharma AG, Zwitserland
Nu reist Geijsen nog heen en weer tussen het onderzoekswalhalla Harvard in Boston en het Utrechtse Hubrecht Instituut. Zodra hij hier gesetteld is, gaat hij met zijn nieuwe onderzoeksgroep in zijn nieuwe laboratorium werken met een heel nieuw soort stamcellen: induced pluripotent stemcells (iPS).

Die zijn reuze handig, want ze kunnen in principe alle soorten cellen produceren, net als embryonale stamcellen. Maar omdat ze niet uit embryo’s afkomstig zijn, zijn ze ethisch onomstreden. Als het ooit lukt er nieuwe organen uit te kweken, dan kunnen die zonder afstotingsrisico worden getransplanteerd in het lichaam van de oorspronkelijke celdonor.


Terug-specialiseren
In 2006 schreef Shinya Yamanaka van de universiteit van Kyoto in Japan in het wetenschappelijke tijdschrift Cell dat hij stamcellen kon maken van bindweefselcellen (fibroblasten) uit de huid van een muis of een mens.

iPS-cellen maken
Hoe worden stamcellen uit huidcellen gemaakt?
1. Huidcellen worden uit het lichaam gehaald en in het laboratorium gekweekt (gegroeid).
2. Met een virus worden speciale genen ingebracht bij de lichaamscellen, waardoor ze veranderen in stamcellen (rood).
3. De cellen worden verder gekweekt op een speciale manier.
4. De lichaamscellen zijn veranderd in stamcellen.
Met dank aan Y. Tambe, Wikimedia Commons

Geijsen: ‘Dat werd eerst bijna niet geloofd. Dat kon toch niet, huidcellen terugspecialiseren tot stamcellen! Maar het was echt waar. En het was niet eens zo heel erg moeilijk.’Yamanaka liet de fibroblasten ‘vergeten’ dat ze ooit huidcel waren geworden en stuurde ze als het ware terug in de tijd, naar lang geleden toen ze nog in een embryo zaten.

Van huidcel naar stamcel
Hij hoefde daarvoor alleen maar de concentratie van vier transcriptiefactoren te verhogen. Dat zijn eiwitten die ervoor zorgen dat een cel de productieketen voor een bepaald eiwit opstart. Ze staan vermoedelijk aan het begin van een serie ingewikkelde biologische kettingreacties, die ervoor zorgt dat een cel een stamcel wordt en blijft.

Yamanaka voegde een onschadelijk gemaakt retrovirus met extra exemplaren van de transcriptiefactor-genen toe aan een kweekbakje met huidcellen. Na een paar dagen in de broedstoof was zo’n 0,02 procent van die huidcellen veranderd van een fibroblast in een pluripotente cel die heel erg op een embryonale stamcel leek.

Geijsen: ‘Er zijn veel meer eiwitten die in stamcellen wel aanwezig zijn en in huidcellen niet, maar deze vier, en later zelfs nog maar drie, waren genoeg om de huidcel helemaal te herprogrammeren tot stamcel. Hoe dat precies gebeurt, weet niemand nog.’


Spierdystrofie
Sinds de wetenschappelijke wereld overtuigd is van de mogelijkheid om op zo’n gemakkelijke manier stamcellen te maken, zijn overal groepjes onderzoekers aan het broeden op de mogelijkheden.

Geijsen wil er graag erfelijke ziekten mee te lijf gaan. ‘Spierdystrofie bijvoorbeeld. Dat is een spierziekte waarbij één gen een foutje heeft. Dat foute gen kunnen wij bijna vervangen in stamcellen die we maken uit huidcellen van de patiënt.

Als we ervoor kunnen zorgen dat zo’n gerepareerde stamcel zich tot spierstamcel ontwikkelt, en we vinden dan een manier om die spierstamcellen op de juiste plaatsen in het lichaam van de patiënt te krijgen, en ze gaan daar gezond spierweefsel maken, dan hopen we dat de patiënt weer gezond wordt.’

Nu nog bij muizen, straks ook bij mensen?
Geijsen hoopt DNA in de iPS-cellen van menselijke spierdystrofiepatiënten te repareren door eerst het foute gen uit het DNA te halen en daarna op dezelfde plaats een correct exemplaar te plaatsen. Bij muizenstamcellen kan dat al jaren, bij mensen was het tot nu toe onmogelijk – maar Geijsen heeft ideeën over hoe hij dat wel kan laten slagen. Hoe het precies werkt, houdt hij nog geheim. Eerst moet het wetenschappelijke artikel erover verschijnen.

Tegenslag in 2002
‘Het is géén gentherapie’, benadrukt hij. ‘Bij gentherapie laat je het foute gen zitten en stop je er in de cel een goed gen bij.’ Dat verschil is belangrijk, want zo’n toegevoegd gen kan op een verkeerde plaats in het DNA terechtkomen en kanker veroorzaken. Bij een experiment in 2002 kregen twee met gentherapie behandelde kinderen leukemie. Geijsen: ‘Dat was eigenlijk het einde van deze techniek; gentherapie heeft er een nare bijsmaak door gekregen. Maar misschien zijn ze er in een te vroeg stadium mee gestopt.’

Misschien kan de iPS-techniek, in combinatie met DNA-herstel, dat goed maken. En misschien kunnen uiteindelijk met die gerepareerde cellen volledig gerepareerde organen worden gekweekt. Want het grote voordeel van zo’n orgaan gekweekt uit iPS-stamcellen is dat het niet wordt afgestoten door het lichaam van de patiënt. Het is namelijk uit zijn eigen huidcellen gegroeid.


Neuronen
Een netwerk van zenuwcellen
in de hersenen
Met dank aan Benedict Campbell,
Wellcome Images
Zenuwcellen
Zieke spieren zijn maar één voorbeeld waarvoor je de iPS-techniek kunt inzetten, zieke zenuwen zijn een andere mogelijkheid. De neurologische aandoening Amyotrofische Lateraal Sclerose (ALS) is soms erfelijk en bij twee procent van de patiënten is het kapotte gen bekend.

‘Zenuwweefsel kun je niet kweken, dat gaat dood als je het uit een patiënt haalt’, legt Geijsen uit. ‘Daarom is het zo moeilijk te bestuderen. Maar met iPS kun je in theorie zenuwcellen maken van de huidcellen van zowel ALS-patiënten als van gezonde personen en dan de verschillen onderzoeken.’

Grenzen aan mogelijkheden
Toch zijn er grenzen aan de mogelijkheden van de iPS-techniek. Geijsen: ‘Het wordt niet mogelijk om hersencellen te herstellen die verloren zijn gegaan. Je kunt geen zenuw-stamcellen in de hersenen plaatsen. Die zitten zo diep dat je er pas bij kunt als de patiënt dood is. Bij de ziekte van Alzheimer, bijvoorbeeld, zal de iPS-techniek eerder baat bieden bij een vroege diagnose of bij het testen van mogelijke medicijnen.’

Geijsen zit daar niet mee. ‘Je moet het oude doel soms loslaten. Onderzoeker is een vrij frustrerende baan, maar af en toe is er een lichtpuntje en dan gaat onze kennis met grote sprongen vooruit. Als we door iPS meer leren over de werking van de genen, zou dat me al heel blij maken. Dankzij deze techniek is stamcellen maken ineens kinderlijk eenvoudig. Dat betekent dat veel meer onderzoeksgroepen ermee aan de slag gaan. En de taart is nogal groot; de enige manier om tot een oplossing te komen, is dat veel mensen zich op het probleem richten.’


Auteur: Liesbeth Jongkind
Het originele artikel verscheen eerder in Uniek (nummer 4, 2009) het magazine van het UMC Utrecht.

 

Telefoon Erfocentrum: 0900-6655566 0900-6655566
25 cent per minuut
ma. en do. 10:00 tot 15:00 uur
Telefoon Erfocentrum: 0900-6655566
Mail Erfocentrum: erfocentrum@erfocentrum.nl erfolijn@erfocentrum.nl Mail Erfocentrum: erfocentrum@erfocentrum.nl

© Stichting Erfocentrum 2001-2010 / Disclaimer
Het Erfocentrum is het Nationale Kennis- en Voorlichtingscentrum Erfelijkheid en Medische biotechnologie.

Het Erfocentrum wordt gesubsidieerd door het Ministerie van VWS en de Centra voor Klinische Genetica.