Stamcellen: toekomstig medicijn

Stamcellen zijn voorlopercellen die zich nog niet hebben gespecialiseerd tot lichaamscellen. Een embryo bestaat in het prille begin in zijn geheel uit stamcellen. Die kunnen ieder afzonderlijk uitgroeien tot elk denkbaar weefsel, zoals een spier of een zenuw, en zelfs tot hele organen. Met behulp van chemische behandelingen kunnen wetenschappers de cellen in het laboratorium een bepaalde richting in hun ontwikkeling opduwen. Geïnjecteerd in het lichaam van een patiënt zoeken ze zelf hun weg naar het aangetaste orgaan en vervangen dode en zieke cellen.

Nieuwe zenuwcellen voor Parkinsonpatiënten en gezonde levercellen die bij lijders aan geelzucht de verwoestende gevolgen van een leverontsteking ongedaan maken, het moet in de toekomst allemaal mogelijk zijn. Mensen die te kampen hebben met suikerziekte, verlammingen, hartproblemen, derdegraads brandwonden of reuma zien reikhalzend uit naar de eerste toepassingen van dit wonderlijke en intrigerende medicijn.

Suikerziekte
Wekelijks duiken in wetenschappelijke tijdschriften publicaties op waarin onderzoekers hun nieuwste successen wereldkundig maken. Zo maken Israëlische wetenschappers in het augustusnummer van het tijdschrift Diabetes bekend dat het hun is gelukt om de cellen van een menselijk embryo in het laboratorium aan te zetten tot de productie van insuline. Uit experimenten met dieren is al bekend dat die aangepaste cellen na inplanting in de alvleesklier insuline afgeven aan het bloed.

Suikerziekte is de meest voorkomende chronische ziekte in de Westerse wereld. De alvleesklier van honderdduizenden Nederlanders is niet in staat het bloedsuikergehalte op peil te houden. Op het oog is het een aandoening waar patiënten mee leren leven, maar op latere leeftijd krijgen veel mensen last van complicaties, zoals slechtziendheid en een trage wondgenezing. Amputatie van lichaamsdelen met grote geïnfecteerde wonden is geen zeldzaamheid. Met stamceltherapie is diabetes te genezen, menen optimistische onderzoekers. Aangepaste eetgewoonten en pijnlijke insuline-injecties zijn dan binnen afzienbare tijd niet meer nodig.

Tegenover de jubelende wetenschappers staat een grote groep critici die wijst op de herkomst van stamcellen. De cellen die het meeste perspectief bieden, zijn afkomstig van embryo's van een paar dagen oud, een klompje van enkele tientallen cellen dat blastocyst wordt genoemd.

Een belangrijke bron van stamcellen zijn ingevroren embryo's die overgebleven zijn bij kunstmatige bevruchting (in vitro fertilisatie, IVF). Om de kans op nakomelingen te vergroten, laten artsen een aantal embryo's ontstaan waarvan ze slechts een klein deel terugplaatsen in de baarmoeder. De rest wordt vernietigd of ingevroren.

In vriezers over de hele wereld liggen ongeveer honderdduizend embryo's opgeslagen. Veel mensen vinden het gebruik van deze zogenaamde restembryo's ethisch onaanvaardbaar. Anderen zijn van mening dat het juist een manier is om ze nuttig te gebruiken, ze zijn er nu eenmaal toch. In een aantal landen, waaronder Groot-Brittannië, is het gebruik van restembryo's ten bate van stamcelonderzoek toegestaan.

Financiële steun
In Amerika gaan de ontwikkelingen minder snel. Vorige week behaalden voorstanders van stamcelonderzoek een bescheiden succesje. Na maandenlang wikken en wegen besloot president George W. Bush dat de Amerikaanse overheid financiële steun gaat verlenen aan embryonaal stamcelonderzoek. Tijdens zijn verkiezingscampagne afgelopen jaar zei hij nog dat daar geen sprake van kon zijn. Nu is hij van mening dat stamcelbehandeling de laatste strohalm kan zijn voor ernstig zieke patiënten.

Niet alle onderzoeken komen in aanmerking voor geldelijke steun. Met het geld mogen wetenschappers geen nieuwe stamcellijnen opzetten, omdat daar embryo's voor nodig zijn. Dat staat volgens de president gelijk aan het vernietigen van het leven waartoe het embryo zich in principe tot kan ontwikkelen.

Onderzoek met bestaande cellijnen van embryonale afkomst, waarbij volgens Bush „ de beslissing tussen leven en dood al is gemaakt”, ondersteunt hij wel. Over de hele wereld bestaan ruim zestig van die stamcellijnen, die zichzelf in stand houden doordat ze onbeperkt kunnen delen.

Embryonale stamcellen hebben veel in hun mars. Ze zijn pluripotent, wat wil zeggen dat ze kunnen uitgroeien tot elk van de 130 verschillende weefseltypen die het lichaam rijk is. Een addertje onder het gras is het afweersysteem van de mens, dat ook een probleem vormt bij orgaantransplantatie. Het lichaam herkend stamcellen als lichaamsvreemd en wil ze afbreken. Patiënten moeten hun leven lang medicijnen slikken die het immuunsysteem onderdrukken.

Wetenschappers zijn blij met de door Bush toegezegde financiële steun, maar betreuren dat er niet meer stamcellijnen mogen komen. Net als bij een orgaantransplantatie moet het weefseltype van de donor zo veel mogelijk overeenkomen met het type van degene die accepteert. De keuze uit slechts enkele tientallen typen maakt de kans op een grote overeenkomst klein, waardoor de kans op afstoting toeneemt.

Kloneren is een mogelijkheid om aan pluripotente stamcellen te komen zonder dat het afweersysteem van de patiënt roet in het eten gooit. Bij therapeutisch kloneren smelten onderzoekers een willekeurige lichaamscel samen met een eicel waaruit de kern is verwijderd. De cel die ontstaat, groeit uit tot een embryo waarvan het erfelijk materiaal gelijk is aan dat van de persoon die de lichaamscel levert. Het afweersysteem van die persoon herkent de stamcellen als lichaamseigen.

De techniek is niet bedoeld om een aantal kopieën van een individu te maken ; reproductief kloneren. De grens tussen therapeutisch en reproductief kloneren is flinterdun en voor het Amerikaanse Huis van Afgevaardigden onlangs de reden om tegen een wet te stemmen die kloneren toestaat. In een klein aantal landen –Groot-Britannië, Australië, Israël– is therapeutisch kloneren legaal.

Abortus
De ethische problemen die het gebruik van restembryo's en therapeutisch kloneren met zich meebrengt, hebben onderzoekers aangezet te speuren naar alternatieven. Stamcellen komen ook voor in foetussen, navelstrengbloed en zelfs in volwassenen. Het nadeel van deze cellen is dat ze in hun ontwikkeling al een bepaalde richting zijn opgeduwd en daardoor minder mogelijkheden bieden, ze zijn multipotent. Toch blijken deze cellen bij nader onderzoek tot meer in staat dan aanvankelijk werd gedacht.

Enkele weken geleden maakte dr. John Gearhart van Johns Hopkins University bekend dat muizen met vernietigde zenuwcellen weer kunnen bewegen na injectie met foetale stamcellen. Voor zijn onderzoek heeft hij gebruik gemaakt van foetaal weefsel dat overblijft na een abortus. Hoewel de mogelijkheden met deze stamcellen minder groot zijn dan met cellen van embryonale oorsprong, hebben de zenuwcellen die zijn ontstaan volgens Gearhart bijna dezelfde eigenschappen als een cellijn die is ontwikkeld van hele jonge stamcellen.

Navelstrengbloed
Stamcellen uit navelstrengbloed bieden op dit moment perspectief voor mensen die lijden aan een beenmergziekte, zoals leukemie. In de toekomst zijn ze wellicht ook in te zetten bij de behandeling van andere ziekten. Onderzoek met ratten eerder dit jaar door prof. Paul Sanberg van de University of South Florida is veelbelovend. De stamcellen –die zijn ingespoten in de bloedbaan nadat ze door een chemische behandeling zijn veranderd in voorlopers van zenuwcellen– nemen de plaats in van verwoeste zenuwcellen. Na een paar dagen nam bij de dieren de controle over hun ledematen met 50 procent toe.

Het bedrijf Cryo-cell houdt de vooruitgang op dit gebied scherp in de gaten. Het Amerikaanse bedrijf dat sinds december vorig jaar ook in West-Europa vestigingen heeft geopend, biedt tegen een vergoeding van duizenden guldens ouders de mogelijkheid om navelstrengbloed van hun pasgeboren baby op te slaan. Ze wijzen daarbij op de mogelijkheden die de stamcellen in de toekomst wellicht bieden en op het feit dat het moment van de geboorte de enige kans voor opslag is.

Het lichaam van volwassen personen bevat stamcellen die zich al ver hebben gespecialiseerd. Beenmergstamcellen bijvoorbeeld kunnen in het lichaam alleen uitgroeien tot rode en witte bloedlichaampjes en bloedplaatjes. Op andere plaatsen in het lichaam, zoals de hersenen, bevinden zich eveneens geringe hoeveelheden stamcellen. Uit dieronderzoek blijkt dat stamcellen van volwassenen tot meer in staat zijn dan gedacht. Hersenstamcellen produceren bloedcellen als ze worden geïnjecteerd in het beenmerg van muizen. Beenmergcellen kunnen uitgroeien tot lever- en niercellen.

Bush steunt het onderzoek naar stamcellen van volwassenen in ruime mate. In 2001 investeert de Amerikaanse regering 250 miljoen dollar in dergelijk onderzoek.

Aanvaardbaar alternatief
Stamcelonderzoek is veelbelovend, maar voorzichtige wetenschappers waarschuwen dat het nog wel tien jaar kan duren voordat de methode klaar is voor toepassing op mensen. Wetenschappers weten nog maar nauwelijks iets van de manier waarop stamcellen zich specialiseren. De ethische bezwaren die aan het onderzoek kleven, houden de voortgang echter tegen.

Stamcellen van volwassenen lijken een ethisch aanvaardbaar alternatief, maar de weg naar een succesvolle toepassing is veel langer. Tot nu toe zijn resultaten alleen gezien in dieren en de stamcellen kunnen zich voor zover nu bekend is niet tot alle celtypen ontwikkelen. Verder komen ze alleen maar voor in hele kleine hoeveelheden en delen ze zich minder snel als embryonale stamcellen.

Uitleg over stamcellen:
www.nih.gov