Science Café Utrecht
Van het genezen van kanker tot het oplossen van de wereldvoedselproblematiek. Het zou zomaar eens kunnen dat de stamcel daar een sleutelrol in zal spelen. Maar wat is er nu zo bijzonder aan de cel die de wetenschappelijke gemoederen de laatste decennia zo bezighoudt? Waarom is inzicht in de werking van stamcellen zo belangrijk? In het laatste Science Café van dit voorjaar spreekt Mustafa Marghadi met vooraanstaande wetenschappers over de ontwikkelingen in het stamcelonderzoek.
Darmstamcel
Prof. dr. Hans Clevers (Moleculaire genetica, UMC Utrecht) is verbonden aan het Hubrecht Instituut van het UMC en deed baanbrekend onderzoek naar stamcellen. Volgens hem is het belangrijk om precies te zijn als we het over stamcellen hebben. Zo zijn er twee typen: embryonale stamcellen, die nog in allerlei soorten cellen kunnen veranderen, en volwassen stamcellen, die je alleen vindt in specifiek weefsel, zoals dat van de darm, de huid, of de lever. Clevers' onderzoek spitste zich toe op (volwassen) darmstamcellen. Samen met zijn team wist hij de stamcellen in de dunne darm te lokaliseren en ontdekte dat deze darmstamcellen zich in razendsnel tempo delen. Zo zorgen ze ervoor dat de bekleding van de wand van de darm elke vier dagen wordt vernieuwd. Die ontdekking betekende dat de tekstboeken moesten worden herschreven. Waar men voorheen dacht dat stamcellen zeldzaam waren, en zich niet zouden delen, bleek nu het tegendeel waar te zijn.
Dat bood een belangrijk aanknopingspunt voor Clevers' zoektocht naar het ontstaan van darmkanker. Het delen van darmstamcellen betekent in feite dat ze de erfelijke code dagelijks talloze malen overschrijven. Dat gaat meestal foutloos, maar als het eenmaal mis gaat, ontstaat er kanker. Clevers ontdekte dat de oorsprong van darmkanker specifiek ligt in het verlies van een bepaald gen in de darmstamcel (en niet in andere darmcellen). Als dit gen, dat bijdraagt aan de groei van stamcellen, wegvalt, dan slaat de celdeling op hol en ontstaat er een kwaadaardige tumor.
Waar men voorheen dacht dat stamcellen zeldzaam waren, en zich niet zouden delen, bleek nu het tegendeel waar te zijn.
Met die kennis én met behulp van voortschrijdende techniek werkt Clevers nu aan manieren om darmkanker tegen te gaan. In zijn lab creërde zijn team de juiste omstandigheden om een darmstamcel uit te laten groeien tot een mini-darmpje, oftewel een organoïde. Die techniek maakt het mogelijk om tumoren te kweken van menselijke kankerstamcellen om daar vervolgens medicijnen op te testen. “Doktoren hoeven patiënten zo geen medicijnen meer te geven waarvan men niet precies weet of ze werken,” aldus Clevers. Deze vorm van personalized medicineis tegenwoordig erg populair en terecht. Dure medicijnen kan men zo aan de juiste patiënten koppelen.
Wonderlijke genezing
Cabaretier Hans Sibbel, beter bekend als Lebbis, is zo iemand die de mogelijkheden van stamcelonderzoek aan den lijve heeft ondervonden. Door een experimentele stamceltherapie genas hij van een dodelijke auto-immuunziekte. Zijn hele immuunsysteem werd als het ware gereset en weer vanaf nul opgebouwd. "Na een zware chemo werd de aanmaak van mijn stamcellen met een middeltje gestimuleerd. Vervolgens werden die uit het bloed geoogst en na een tweede chemo, waarin mijn afweersysteem volledig werd afgebroken, opnieuw ingebracht." Sibbel heeft nu een volledig schoon immuunsysteem zonder de fouten die verantwoordelijk waren voor de ziekte. Hoewel wetenschappers voor die afwezigheid nog geen verklaring hebben gevonden, zijn er inmiddels al honderden succesvolle behandelingen uitgevoerd.
Kweekvlees
Dat er niet alleen maar medische toepassingen van stamcelonderzoek bestaan, bewijst bioloog dr. Bernard Roelen (Diergeneeskunde, UU). Hij deed als een van de eerste wetenschappers ter wereld onderzoek naar het ontwikkelen van kweekvlees met behulp van stamcellen. Vlees uit het lab, zonder dat er een dier voor gedood hoeft te worden. Het lukte hem om stamcellen van spierweefsel te isoleren en in een petrischaal op te kweken. Die technologie heeft er uiteindelijk toe geleid dat in 2013 met veel bombarie de allereerste eetbare kweekvleeshamburger werd gepresenteerd.
Volgens Roelen is het heel belangrijk om te onderzoeken hoe we kweekvlees in de toekomst op grootschalige en duurzame wijze kunnen produceren. De vraag naar vlees zal wereldwijd alleen maar toenemen en het kost simpelweg te veel grondstoffen om in die vraag te voorzien. Kijk maar eens naar al het voedsel dat nodig is om de dieren te voeden.
Medische ethiek
Het stamcelonderzoek roept ook veel vragen op. Mogen we wel op zo'n fundamentele manier spelen met de bouwstenen van het leven? Moeten we dierproeven wel toestaan? Volgens medisch ethicus dr. Annelien Bredenoord (UMC Utrecht) is het echter niet de bedoeling om bepaalde vormen van stamcelonderzoek om die reden te verbieden. Belangrijker is het dat op alle stadia in het onderzoek de juiste vragen worden gesteld. En daarin spelen medisch ethici een essentiële rol, erkent ook Hans Clevers. Toch is het een moeilijke taak, zeker omdat de ontwikkelingen razendsnel gaan. “In die zin is de ethiek bijna altijd te laat,” aldus Bredenoord. Maar ze kan wel degelijk richting aangeven, zodat wetenschappers weloverwogen keuzes maken.
Wat het stamcelonderzoek in de toekomst gaat brengen is onzeker. Clevers benadrukt hoe moeilijk het is om in de biologie dingen te voorspellen. “Als de evolutie ergens een oplossing voor moet zoeken, zijn er talloze manieren waarop ze dat kan doen. Dat maakt het werk van een bioloog lastig. Uitkomsten zijn moeilijk van tevoren te vast te stellen.”
