Wat zijn stamcellen?

Stamcellen zijn cellen die zich kunnen vermeerderen, maar ze kunnen ook uitgroeien tot verschillende soorten cellen in het lichaam. Ze worden bijvoorbeeld een bloedcel, spiercel of hartcel. Terwijl een huidcel altijd een huidcel zal blijven. Ons lichaam is ontstaan uit deze stamcellen. Daarnaast zorgen ze voor het onderhoud en herstel van beschadigde weefsels.

Embryonale stamcellen. Foto: Annie Cavanagh, Wellcome Images

Een stamcel kun je vergelijken met een onbedekte pizzabodem. Daarmee kun je nog alle kanten op. Pizza Hawaï, Pizza Salami, Pizza Veggi, wat je maar wilt. Maar zit er eenmaal gehakt of ham op, dan wordt het lastig om daar nog een vegetarische pizza van te maken. Zo werkt het ook bij stamcellen. Als de basis voor een bloedcel is gelegd, dan kan de stamcel geen zenuwcel of spiercel meer worden. Maar wel een rode bloedcel, een witte bloedcel of een bloedplaatje.

Verschillende soorten stamcellen
Stamcellen worden vaak ingedeeld in de volgende vier groepen:

1. Embryonale stamcellen
Embryonale stamcellen kunnen uitgroeien tot alle soorten lichaamscellen. In het laboratorium kunnen de cellen oneindig delen. Embryonale stamcellen lijken op de onbedekte pizzabodem. Ze groeien en veranderen door zich steeds opnieuw te delen. Zo ontstaat uit de embryonale stamcellen uiteindelijk het lichaam met alle cellen, zoals huidcellen, hartcellen, botcellen enzovoorts.

2. Foetale stamcellen
Een foetus is een ongeboren kind. In foetussen zitten foetale stamcellen. Sommige foetale stamcellen lijken op embryonale stamcellen, en andere meer op volwassen stamcellen. Dit hangt af van de hoeveelheid verschillende lichaamscellen waar ze in kunnen veranderen.

3. Volwassen stamcellen
Volwassen stamcellen kunnen alleen uitgroeien tot een bepaalde groep lichaamscellen. Ze zijn als de pizzabodem met gehakt: daar kun je geen vegetarische pizza meer van maken. Zo kunnen de stamcellen van de huid nog huidcellen, een talgkliertje of een haarzakje worden. Maar deze stamcellen maken nooit spiercellen of een zenuwcel.

4. iPS-cellen
Sinds 2006 bestaan de zogenaamde iPS-cellen: de geïnduceerde pluripotente stamcellen. Deze stamcellen worden in een laboratorium gemaakt van normale lichaamscellen, zoals huidcellen. iPS-cellen kunnen, net als embryonale stamcellen, nog veranderen in alle soorten lichaamscellen. Het is alsof wetenschappers het gehakt van de pizzabodem afhalen, zodat het weer een vegetarische pizza kan worden.

terug naar boven

Embryonale stamcellen

Foto: Wellcome Library, Londen

De bevruchte eicel is de moeder van alle cellen van ons lichaam. Uit deze eicel ontstaan de embryonale stamcellen. In het laboratorium kunnen deze cellen oneindig delen. Ook kunnen ze uitgroeien tot alle soorten lichaamscellen. Een lichaam bestaat uit ongeveer 220 soorten cellen. Vanwege deze kenmerken zijn de cellen interessant voor onderzoek en voor de behandeling van aandoeningen.

De embryonale stamcellen worden uit menselijke embryo’s van 4 tot 5 dagen oud gehaald. Het embryo bestaat dan uit ongeveer 100 cellen. In Nederland zijn de embryo’s zogenaamde “restembryo’s”. Dit zijn embryo’s die overblijven bij een reageerbuisbevruchting (IVF-behandeling). Wetenschappers gebruiken de embryonale stamcellen voor onderzoek. Maar het is niet handig om bij elk nieuw onderzoek nieuwe cellen uit een embryo te halen. Daarom worden zogenaamde cellijnen gemaakt in het laboratorium, die oneindig kunnen groeien.

Cellijnen
Een cellijn bestaat uit een groep gelijke cellen die samen worden gekweekt (gegroeid). De cellen komen oorspronkelijk uit één embryo. De embryonale stamcellen blijven zich oneindig delen, als ze op de juiste manier behandeld worden. Ze moeten bijvoorbeeld op de juiste temperatuur blijven en de juiste voedingsstoffen krijgen.

Wetenschappers over de hele wereld kunnen met dezelfde stamcellijn werken. Ze kunnen uit embryonale stamcellen praktisch elke lichaamscel maken. Maar dit lukt nog niet altijd even goed en efficiënt. Onderzoekers willen embryonale stamcellen onder andere gebruiken voor het vervangen van beschadigd weefsel. Ze proberen uit de stamcellen hartcellen te groeien voor bij een hartziekte, hersencellen voor bij hersenletsel, botcellen voor bij botschade, enzovoorts.

Omdat embryonale stamcellen uit een embryo worden gehaald, waarbij het embryo vernietigd wordt, zijn er veel ethische discussies over.

terug naar boven

Foetale stamcellen
Na 8 weken zwangerschap spreken we niet meer van een embryo, maar van een foetus. De foetus is dan 2.5 cm groot. Foetale stamcellen worden gewonnen uit foetussen na een abortus. Aan het gebruik van foetale stamcellen kleven daarom minder ethische bezwaren, dan aan embryonale stamcellen. Met foetale stamcellen wordt onderzoek gedaan, bijvoorbeeld naar de ziekte van Parkinson en bepaalde stofwisselingsziektes. Tot nu toe zijn de resultaten gemengd.

Er zijn meerdere typen foetale stamcellen. Sommige typen lijken op embryonale stamcellen en kunnen tot wel 100 verschillende soorten cellen uitgroeien. Andere foetale stamcellen lijken op volwassen stamcellen, en zijn meer beperkt in welke cellen ze kunnen worden.

terug naar boven

Volwassen stamcellen

De rode vlekjes zijn menselijke stamcellen. Foto: Villadsen et al. (2007) J. Cell Biol.

Volwassen stamcellen noemt men ook wel somatische stamcellen. De belangrijkste taak van volwassen stamcellen is om het weefsel waar ze in zitten te onderhouden en repareren. Deze soort stamcellen kan alleen uitgroeien tot een bepaalde groep lichaamscellen, die meestal in het weefsel zitten waar de stamcel vandaan komt.

Wetenschappers denken dat in (bijna) alle organen en weefsels volwassen stamcellen zitten. Ze zijn bijvoorbeeld al gevonden in beenmerg, vetweefsel, bloed, de hersenen en het hart. In al het weefsel dat zichzelf kan repareren na schade, zitten volwassen stamcellen.

Een volwassen stamcel heeft de aanleg om zich in een bepaalde richting te ontwikkelen, maar kan in sommige gevallen nog verschillende soorten lichaamscellen worden. Een bekend voorbeeld zijn de bloedvormende stamcellen. Uit deze cellen in het beenmerg kunnen nog alle soorten bloedcellen ontstaan, bijvoorbeeld rode en witte bloedcellen. Maar uit bloedstamcellen kunnen geen huidcellen of zenuwcellen groeien. De placenta (moederkoek) en navelstrengbloed bevatten dit type stamcel ook.

Mensen kunnen toestemming geven voor het gebruik van hun volwassen stamcellen. Deze worden dan uit hun lichaam gehaald voor onderzoek. Maar volwassen stamcellen worden ook gebruikt voor behandelingen, zoals een stamceltransplantatie.

Stamcellen uit het beenmerg, bloed, navelstrengbloed en de placenta kun je opslaan in een stamcelbank. De cellen kunnen dan later worden gebruikt voor behandelingen.

terug naar boven

iPS-cellen
In 2006 werd een doorbraak bereikt binnen het stamcelonderzoek. De Japanner Shinya Yamanaka maakte in zijn laboratorium iPS-cellen: geïnduceerde pluripotente stamcellen (induced pluripotent stem cells).

Yamanaka veranderde huidcellen van muizen in een ander celtype, dat zich gedroeg als een embryonale stamcel. Ondertussen lukt dit ook met menselijke huidcellen. Door de huidcel te herprogrammeren, groeit de cel weer uit tot alle soorten lichaamscellen. Binnen een paar weken kan een huidcel via iPS-cellen veranderd worden in een hartcel of zenuwcel. Wetenschappers proberen nu de methode om iPS-cellen te maken verder te verbeteren. Ze willen iPS-cellen veilig maken voor gebruik bij mensen.

iPS-cellen lijken erg op embryonale stamcellen. Wetenschappers hopen dan ook dat iPS-cellen de embryonale stamcellen kunnen vervangen. Dit vanwege de ethische gevoeligheden bij embryonale stamcellen. Maar omdat iPS-cellen zich net iets anders gedragen, kan dit niet zomaar. Eerst moet zeker zijn dat iPS-cellen genoeg op embryonale stamcellen lijken, om deze te vervangen bij onderzoek. En daarna moet zeker zijn dat de cellen veilig zijn om te gebruiken bij behandelingen.

terug naar boven

Auteur: Ragna Senf, MSc
Met dank aan prof. dr. Christine Mummery, hoogleraar Ontwikkelingsbiologie en Hoofd van de afdeling Anatomie en Embryologie van het Leids Universitair Medisch Centrum.

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