Voor het eerst kweken wetenschappers bloedvatenstelsels in lab
Wetenschappers zijn er voor het eerst in geslaagd om cellen in een schaaltje uit te laten groeien tot complete bloedvatenstelsels met aders, slagaders en haarvaatjes. De gekweekte bloedvaten, met menselijke cellen als bouwmateriaal, bleken bovendien prima te functioneren in muizen.
Hartfalen, nierproblemen, kans op blindheid; diabetes type 2-patiënten lopen tegen talloze gezondheidsproblemen aan. Vaak zijn het de allerkleinste bloedvaten, de haarvaten, waar het spaak loopt. Ze sterven af of gaan lekken, waardoor minder zuurstof of voeding wordt afgeleverd aan weefsels. Wat er precies gebeurt is vaak nog gissen.
Canadese en Oostenrijkse onderzoekers hebben nu een nieuwe methode ontwikkeld om te bestuderen wat er misgaat met de haarvaten in diabetespatiënten. Uit menselijke cellen kweekten ze complete bloedvatenstelsels. Deze plaatsten ze in muizen, vlak bij de nier. Daar groeiden ze verder uit en maakten verbindingen met de bloedvatenstelsels van de dieren. De onderzoekers veranderden de diertjes vervolgens op kunstmatige wijze in diabetespatiënten door de bètacellen van de alvleesklieren (de cellen die insuline aanmaken) uit te schakelen. De haarvaten verdikten hierdoor en sommigen stierven af.
‘Het is een prachtige publicatie’, zegt bloedvatonderzoeker Anton Jan van Zonneveld van het LUMC. ‘Bloedvaten worden op wel meer plekken in de wereld gekweekt. Maar meestal kweekt men geen complete stelsels. Het is vooral bijzonder dat alle verschillende bouwstenen van de haarvaten aanwezig zijn. En als kers op de taart hebben de auteurs een stof getest die de verdikking van de haarvaten bleek tegen te gaan.’
Medicijn
Het geteste middel heeft ernstige bijwerkingen en is dus niet geschikt als medicijn, maar het geeft volgens Van Zonneveld wel aan in welke richting naar een goed medicijn gezocht kan worden.
Ontwikkelingsbioloog Christine Mummery, die ook verbonden is aan het LUMC, kent de kweektechniek zeer goed. Sterker nog, ze gebruikt hem sinds kort zelf in haar lab. ‘Een paar maanden geleden hoorde ik een van de auteurs, Josef Penninger, van de University of British Columbia, over deze techniek praten op een congres. Penninger was zo vriendelijk om me het recept te geven.’
Wat is de truc? ‘Die is heel simpel’, zegt Mummery. ‘Normaal laat je stamcellen uitgroeien tot bloedvatcellen in een petrischaaltje. Dit gaat vrij makkelijk door toediening van bepaalde groeifactoren. Ze groeien dus op hard plastic en die ondergrond vinden de cellen niet zo fijn. Bij de nieuwe techniek worden de cellen opgekweekt in een klein bolletje van bindweefsel met dezelfde taaiheid en elastische kenmerken als het lichaam. Daarin nemen ze vanzelf de structuren aan die je in het echt ook tegenkomt.’
Bloedvatenexpert Ingrid Molema, van het Universitair Medisch Centrum Groningen, neemt een meer afwachtende houding aan. ‘Het is nog de vraag in hoeverre experimenten met geneesmiddelen op orgaankweken in het lab te vertalen zijn naar het menselijk lichaam. De bloedvaten verschillen enorm van plek tot plek in het lichaam. Zo zijn de bloedvaatjes in de hersenen veel minder doorlaatbaar dan die in de nieren. Kunnen deze verschillen met de kweektechniek ook nagebootst worden? Dat moet nog blijken.’