stamcellen

Gaatjes vullen en kronen zijn lapwerk. Wat we willen is een vervangende levende tand. - Wikimedia Commons

Tanden kunnen nu gekweekt worden

1 reactie / biologie, geneeskunde, Ideeën, Techniek / Door / 17 januari 2017

Tanden blijven een zorg. Tandheelkunde is verre van volmaakt. De combinatie van levend weefsel en dood materiaal is altijd ongemakkelijk geweest. Zelfs de beste materialen voor vulling veranderen niet mee met de tanden. Nu is er een oplossing die gebruik maakt van stamcellen.

Tandreparatie gebrekkig
Alle materialen om gaten in tanden mee te vullen kennen nadelen. Goud is duur en te zacht. Amalgaam kan het zeer giftige kwik uitscheiden, en geeft een onaangename schok als je op een stukje metaal bijt. De nieuwere materialen porselein en composiet kennen deze nadelen niet, maar groeien niet mee met de tand. Het gevolg: na een paar jaar gaan vullingen los zitten, het gat moet verder worden uitgeboord en de tandafbraak zet verder door. Ook niet onbelangrijk: dit betekent voortdurende bezoeken aan de tandarts. Vooral bij de armere bevolkingsgroepen in Nederland die zich geen tandarts kunnen veroorloven, is tandbederf een steeds groter probleem.
Deze kunnen zich al helemaal geen kronen veroorloven. Kronen voldoen (iets)beter dan vullingen en andere tandprotheses, maar zijn duur en kennen weer andere nadelen. Kortom: wat we nodig hebben is iets dat even goed is als een echte, natuurlijke tand. Een levende tand dus.

Gaatjes vullen en kronen zijn lapwerk. Wat we willen is een vervangende levende tand. - Wikimedia Commons
Gaatjes vullen en kronen zijn lapwerk. Wat we willen is een vervangende levende tand. – Wikimedia Commons

Natuurlijke genezing van tanden
Onze tanden kunnen zichzelf in beperkte mate repareren. Als de pulpa, het levende binnenste van een tand, wordt blootgesteld, vormen zich beenstamcellen (mesenchymatische stamcellen) die zich ontwikkelen tot de meer gespecialiseerde odontoblasten. Deze vormen tandbeen, dentine. Hier bovenop vormt zich tandglazuur.
helaas werkt dit systeem alleen maar op kleine schaal. Ontstaan er echt zware beschadigingen aan tanden, dan kunnen deze zichzelf niet mer herstellen. Er ontstaat een permanent gat, met als uiteindelijk gevolg verlies van de tand of erger, zoals een kaakontsteking. De tandheelkunde van nu is in staat om dit probleem voor een groot deel op te lossen.Althans: uit te stellen,want tandbederf is uiteindelijk onomkeerbaar.

Gekweekte tanden
In een experiment op muizen zijn onderzoekers er nu in geslaagd om dit proces op te wekken in een sponsje van collageen,een biologisch afbreekbaar materiaal. Hierin brachten ze glycogen synthase kinase (GSK-3) antagonisten aan.De GSK-3 antagonisten die ze kozen zijn vrij eenvoudige, kleine moleculen. Door deze prikkel migreerden er mesenchymatische stamcellen van de muis naar de spons. Deze  ontwikkelden zich tot odontoblasten, die dentine begonnen te vormen terwijl de draagstructuur oploste. Het resultaat was een nieuwe, natuurlijke tand.

Vervolgonderzoek
Muizentanden zijn vanzelfsprekend maar klein, rond een millimeter. Het is dus niet zonder meer zeker dat deze techniek  is toe te passen  op de veel grotere tanden van mensen. Vandaar dat de onderzoekers nu een vervolgonderzoek uitvoeren op veel grotere ratten, dieren die qua grootte iets meer de mens benaderen.

Bron
Paul T.Sharpe et al., Promotion of natural tooth repair by small molecule GSK3 antagonists, Scientific Reports(2017)

Stamcelbehandeling bij kraakbeenschade

16 reacties / Wetenschap / Door / 4 december 2012

Zo nu en dan lees je er iets over in de media, maar eigenlijk hoor je nog maar vrij weinig over concrete toepassingsgebieden. Een van de toepassingsgebieden is kraakbeenschade, zoals bijvoorbeeld bij een voetbalknie. Ik heb het hier over stamcelbehandeling. Promovendus en orthopedisch chirurg i.o. Joris Bekkers (UMC Utrecht) promoveerde vandaag op de door hem bedachte nieuwe MRI-scan waarmee herstel van behandeling met stamcellen bij kraakbeenschade eenvoudiger zichtbaar is.

Stukje kraakbeen. Bron afbeelding: Wikipedia.
Het repareren van kraakbeenschade met stamcellen wordt snel populairder, maar het vergt momenteel twee operaties. Een om patiëntcellen te oogsten en een om de vermenigvuldigde cellen terug te plaatsen. Bekkers testte in proefdieren een methode waarbij maar één operatie nodig is. Bij de nieuwe operatie mengde hij kraakbeencellen van de patiënt met beenmergstamcellen uit een stamcelbank. Hierdoor had hij in één stap genoeg cellen om het kraakbeendefect op te vullen.

In proefdieren werkt de nieuwe stamcelbehandeling beter dan de standaardbehandeling. De nieuwe behandeling leidt tot een betere kwaliteit van het nieuw gevormde kraakbeen, dat blijkt uit nauwkeurig weefselonderzoek. Bij de standaardbehandeling worden kleine gaatjes gemaakt in het bot onder het kapotte kraakbeen. Dat stimuleert de reparatie van het kraakbeen.

De volgende stap zal zijn om de nieuwe behandeling toe te passen in mensen. Dit onderzoek start begin 2013 bij het UMC Utrecht onder de naam ‘IMPACT-trial’. Patiënten met een geïsoleerd kraakbeendefect komen in aanmerking voor de nieuwe behandeling.

Nieuw type MRI-scan
In zijn promotieonderzoek ontwikkelde Bekkers ook een nieuw type MRI-scan waarmee zichtbaar wordt of kraakbeen echt herstelt. Op de scan zijn kraakbeeneiwitten, de bouwstenen van kraakbeen, zichtbaar te maken. Daardoor is zichtbaar of er echt nieuw kraakbeen ontstaat. “Het betekent dat we niet alleen kunnen zien óf een gat in kraakbeen opgevuld is, maar ook waarméé”, legt Bekkers uit.

Patiënten met een kraakbeendefect in de knie hebben baat bij de nieuwe behandeling. Bekkers: “Het repareren van kraakbeenschade zal mensen nooit meer op hun oude niveau brengen, maar wellicht wel tot tachtig procent. Het lijkt er bovendien op dat nieuwe stamcelbehandelingen langduriger effect hebben dan de huidige behandelingen.”

Bron: UMC Utrecht

Stamcellen in hersenen parkinson patiënten nog steeds functioneel

2 reacties / Wetenschap / Door / 10 december 2011

In de hersenen van mensen met de ziekte van Parkinson zijn nog wel degelijk stamcellen aanwezig. Deze zijn bovendien in staat uit te groeien tot verschillende soorten hersencellen. Tot deze conclusie komen onderzoekers van het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen van de KNAW, VUmc en de universiteit van Milaan op basis van een uitgebreide studie van hersenweefsel, verzameld door de Nederlandse Hersenbank.

De bevindingen die vorige maand werden gepubliceerd in het Britse vaktijdschrift Brain, staan haaks op de eerdere aanname dat neurale stamcellen bij Parkinson patiënten afsterven door gebrek aan de boodschapperstof dopamine. Omdat lichaamseigen stamcellen in de toekomst mogelijk kunnen worden aangezet tot reparatie van het aangedane hersengebied, biedt dit perspectief voor de behandeling van Parkinson patiënten.

Een hersencoupe van een 85-jarige man. De groene cellen met een roze kern zijn de stamcellen. Foto: Simone van den Berge

In hersenen van Parkinson patiënten zijn zenuwcellen afgestorven die de boodschapperstof dopamine maken.  Hierdoor krijgt het striatum – een belangrijk gebied voor het aansturen van onbewust verlopende, aangeleerde bewegingen – geen dopamine meer, wat leidt tot de voor Parkinson karakteristieke bewegingsstoornissen. Het striatum ligt naast de subventriculaire zone: een hersengebied waarvan onlangs is vastgesteld dat het neurale stamcellen bevat. Eerdere studies leken aan te tonen dat neurale stamcellen bij Parkinson patiënten grotendeels verloren gaan door dopaminegebrek. Daarmee leek de weg afgesloten naar een mogelijke therapie waarbij eigen stamcellen zich vormen tot nieuwe dopamine-producerende zenuwcellen.

Haaks op de eerdere bevindingen heeft promotieonderzoek van neurobiologe Simone van den Berge nu aangetoond dat er wèl stamcellen aanwezig zijn in de subventriculaire zone in de hersenen van Parkinson patiënten. Deze cellen zijn ook  in staat om uit te groeien tot de verschillende soorten hersencellen waaruit ons brein bestaat.
De onderzoekers komen tot deze conclusie op basis van uitgebreid onderzoek van het betreffende hersengebied bij tien Parkinson patiënten en tien controlepersonen, die hun hersenen na hun overlijden voor onderzoek doneerden aan de Nederlandse Hersenbank.

De in Brain gepubliceerde onderzoeksresultaten betekenen een belangrijke doorbraak in de zoektocht naar mogelijke behandelingen voor de ziekte van Parkinson.  De aandacht kan nu worden  gericht op reparatie van het aangedane brein met behulp van lichaamseigen stamcellen van patiënten. Dit lijkt een goed alternatief voor kostbare en risicovolle stamceltransplantaties.

 

Bron: KNAW

Eerste succesvolle transplantatie van synthetisch orgaan

3 reacties / Wetenschap / Door / 14 november 2012


Een man die een vergevorderde vorm van kanker aan zijn luchtpijp had, is genezen nadat hij een nieuwe luchtpijp heeft gekregen die volledig uit stamcellen is gekweekt. Het gaat hier om het eerste volledig synthetische orgaan dat succesvol getransplanteerd is.

Het donororgaan is gekweekt uit stamcellen afkomstig van de patiënt zelf. Dat de cellen van de patiënt zelf afkomstig zijn is hier van groot belang; de kans dat het lichaam het nieuwe orgaan afstoot is daardoor tot een minimum beperkt. De operatie is afgelopen maand uitgevoerd door Paolo Macchiarini in het Karolinska University Ziekenhuis (Stockholm). Inmiddels is de patiënt genezen en ontslagen uit het ziekenhuis.

Alexander Seifalian, professor in nanotechnologie en regeneratieve medicijnen aan het Universiteits College Londen, leidde het proces. In twee weken werden in de bioreactor van Havard Bioscience aan de hand van een soort ‘stellage’ de omstandigheden zo geregeld dat de stamcellen, afkomstig uit beenmerg van de patiënt, konden uitgroeien tot de luchtpijp.

Hoewel dit kan worden gezien als een doorbraak, is een luchtpijn één van de makkelijkste organen om te kweken. Het is slechts een doorgeefluik voor lucht. Het kweken van nieren of longen is een veel grotere uitdaging. Toch zullen dergelijke organen in de toekomst ook gekweekt kunnen worden, in een aanzienlijk kortere tijd dan wat er nu voor nodig zal zijn.

Bron: Technology Review