stamcel Spoedcursus Hoe kloon ik mijn moeder? braintainment

SPECIALE UITGAVE SPECIA

EXTRA

b ra in t a in m e n t braintainment

In samenwerking met SCDD

www.quest.nl www.q

Spoedcursus

stamcel SPOEDCURSUS STAMCEL

Hoe kloon ik mijn moeder?

WWW.QUEST.NL

PLUS: Stamcel vreet leukemie >> Navelstrengbloed: invriezen of niet? >> Interview: zwemmer Maarten van der Weijden >> Stoute dromen

Inhoud www.quest.nl Quest Winnaar van: A Mercur Lancering van het Jaar 2004 A Bruna Publieksprijs 2005 A AKO Tijdschrift van het Jaar 2005 A Glazen Griffioen 2006 A Mercur Hoofdredacteur van het Jaar 2007 A De Tegel Talentprijs 2008

Stoute dromen Stamcelonderzoekers dromen allemaal. Maar waarover? pagina 44

Bloed redt Dit zakje stamcellen moet het leven van een leukemiepatiënt redden. pagina 4

Stamcel is hot

Nationaal netwerk van laboratoria gespecialiseerd in stamcelonderzoek en ontwikkelingsbiologie Gefinancierd door het BSIK-programma van de Nederlandse overheid Elaine Dzierzak (directeur)

Erasmus Universitair Medisch Centrum, Rotterdam

Hans Clevers

Hubrecht Instituut, Utrecht

Jacqueline Deschamps

Hubrecht Instituut, Utrecht

Riccardo Fodde

Erasmus Universitair Medisch Centrum, Rotterdam

Anton Grootegoed

Erasmus Universitair Medisch Centrum, Rotterdam

Frank Grosveld

Erasmus Universitair Medisch Centrum, Rotterdam

Maarten van Lohuizen Dies Meijer Frits Meijlink Christine Mummery Peter Verrijzer Wim Fibbe Gerald de Haan Ben Scheres

Nederlands Kanker Instituut, Amsterdam Erasmus Universitair Medisch Centrum, Rotterdam Hubrecht Instituut, Utrecht Leids Universitair Medisch Centrum, Leiden Erasmus Universitair Medisch Centrum, Rotterdam

Leids Universitair Medisch Centrum, Leiden Universitair Medisch Centrum Groningen Universiteit Utrecht

Stamcellen. Waar denk je aan bij dat ene woord? Grote kans dat het gebruik van embryo’s voor stamcelonderzoek door je hoofd gaat. Natuurlijk, dat is immers de discussie die regelmatig in de media en in de politiek wordt gevoerd. Maar stamcelonderzoek omvat zo veel meer! Vandaar deze special. In Nederland werken veel stamcelonderzoekers samen in een landelijk netwerk, genaamd Stem Cells in Development and Disease (SCDD). Dit netwerk ontvangt subsidie van de Nederlandse overheid, die een deel van de opbrengsten van aardgas heeft ingezet voor investeringen in de kennisinfrastructuur. Maar wat wordt er met de subsidie gedaan? Stamcellen als behandeling na een hartinfarct, dat klinkt mooi. In Leiden kijkt Christine Mummery of dit mogelijk is. Maar ook fundamenteel onderzoek naar stamcellen is hot. Dat merkte Hans Clevers van het Hubrecht Laboratorium in Utrecht. Dat hij stamcellen zichtbaar kan maken in de darm en dat hij in het laboratorium darmweefsel kan kweken uit stamcellen haalde uitgebreid de kranten. Stamcellen uit de navelstreng van je pasgeboren baby invriezen: doen of niet doen? Elaine Dzierzak, directeur van SCDD, gaat in discussie met Joost Kartman, directeur van Stamcelbank Nederland. In deze special leef je verder mee met een patiënt die een beenmergtransplantatie ondergaat, krijg je tips hoe je je moeder kunt klonen, lees je over de stoute dromen van onderzoekers en veel meer. Nog niet genoeg? Kijk op de website van SCDD, www.stemcells.nl, voor extra informatie. Hier kun je ook vragen stellen over stamcellen. Rini de Crom, projectmanager SCDD Marja Miedema, consulent wetenschap & samenleving

www.stemcells.nl

Nog één! Mensen klonen, waar mag dat? pagina 16

Stamceltoerist Therapie en reis in één. En meer stamcelnieuws. pagina 12

Uitvergroot Stamcellen onder de microscoop. pagina 38

REPORTAGE

MENS & LICHAAM

Vers bloed

Orgaan uit het lab

Een patiënt met leukemie krijgt de stamcellen van haar zus. Quest was erbij aanwezig. Pagina 4

Het hart repareren na een infarct, een nier uit het lab. Als het meezit, kan het binnen enkele decennia. Juist: met stamcellen. Pagina 30

INFOGRAPHIC

Stamcel voor beginners

MENS & LICHAAM

Waar in ons lichaam zitten stamcellen? En wat is het verschil tussen een embryonale en een volwassen stamcel? Pagina 10

Kankercellen

WETENSCHAP

VISUEEL

Eén extra moeder graag!

Stamcel in beeld

Sommige mensen zijn zo verknocht aan hun moeder dat ze er nog één zouden willen. Is het mogelijk haar te klonen? Pagina 16

Met het blote oog zijn stamcellen niet te zien. Met elektronenmicroscopen en fluorescentiemicroscopen wel. Pagina 38

VISUEEL

WETENSCHAP

Witte jassen

Glazen bol

Een werkdag van stamcelonderzoeker Gerben Schaaf in het Erasmus MC. Pagina 20

Een nieuwe knie uit je rug? Vijf stamcelonderzoekers over hun toekomstverwachtingen. Pagina 44

Darmkanker verspreidt zich razendsnel. Op hol geslagen stamcellen zijn de boosdoeners. Pagina 36

CONFRONTATIE

Navelstaren Het navelstrengbloed van een pasgeborene, moet je dat invriezen? En zo ja, bij wat voor bloedbank? Pagina 22

EN VERDER: Kort _______________________________ 12 Vraag & Antwoord ____________________ 26 Boeken ____________________________ 49 STAMCEL

3

Reportage

Een stamceltransplantatie kan het leven redden van een leukemiepatiënt

H

et begon vorig jaar winter met wat blauwe plekken. En met de wondjes die niet goed genazen. Maar er door een arts naar laten kijken? Daarvoor was het niet erg genoeg. In april werd Jannie Stoutjesdijk (55) uit het Zeeuwse Sint Maartensdijk ook nog moe. Toch maar naar de dokter, een plaatsvervanger van haar eigen huisarts. Die nam bloed af. En een paar dagen later belde hij, het was niet goed. ‘Leukemie?’, vroeg ze. Nee, zei de dokter. Dan had een bepaalde stof in haar bloed moeten zitten. En die was niet aangetroffen. Jannie Stoutjesdijk moest naar het streekziekenhuis, voor verder onderzoek. Dat kon niet direct. Een maand moest ze wachten. Maar toen kreeg ze buikpijn. En haar bloedwaarden waren niet goed. Nu kon ze wel terecht in het ziekenhuis. De artsen deden een beenmergpunctie, ze haalden een stukje bot uit haar heup om dat te analyseren. Ruim een week later kwam ze terug voor de uitslag. Acute leukemie. Toch.

Jannie Stoutjesdijk heeft acute leukemie. Na haar chemotherapie krijgt ze de stamcellen van haar zus. Zullen die haar leven redden? 7 TEKST: RIK KUIPER / FOTO’S: DIEDERIK VAN DER LAAN

A Chemo sloopt kanker Leukemie betekent ‘wit bloed’ in het Grieks. Het is een vorm van kanker waarbij witte bloedcellen zich ongebreideld gaan delen. Het bloed wordt ook daadwerkelijk bleker, verklaart Jan Cornelissen hoogleraar hematologie bij het Erasmus MC. Chemotherapie is de gebruikelijke behandeling bij leukemie. Daarbij krijg je cytostatica in je lichaam, stoffen die celdeling remmen. Daardoor gaat de leukemie dood. ‘Met chemotherapie kun je 99,9 procent van 0

Bot is bloedleverancier

H

Nieuwe stamcellen druppelen het lichaam van Jannie Stoutjesdijk in. Ze lijdt aan acute leukemie. De cellen zijn 24 uur eerder afgenomen bij haar zus. 4

STAMCEL

et beenmerg is de bloedfabriek van ons lichaam. Daar, in het sponsachtige weefsel binnin de botten, zitten de stamcellen. Deze stamcellen delen zich, waarbij bloedcellen ontstaan. Al naar gelang wat het lichaam nodig heeft, maken de stamcellen rode bloedcellen, witte bloedcellen of bloedplaatjes. Wat

doen die? Rode bloedcellen (erytrocyten) zorgen voor het transport van zuurstof van de longen naar de rest van het lichaam. Een gebrek aan rode bloedcellen heet bloedarmoede of anemie. Witte bloedcellen (leukocyten) zorgen voor het afweersysteem. Ze bestrijden vijandige binnendringers. Er zijn

verschillende soorten witte bloedcellen. De granulocyten bestrijden bacteriën, de lymfocyten de virussen. Bloedplaatjes (trombocyten) zorgen ervoor dat het bloed stolt. Heb je een wond, dan werpen deze bloedcellen zich er bovenop, als zandzakken bij een dijkdoorbraak.

Bot is poreus. Binnenin zit beenmerg.

STAMCEL

5

Reportage

Als de eigen stamcellen uitgeschakeld zijn, krijgt de patiënt donorstamcellen

In een centrifuge worden de verschillende componenten van het bloed gescheiden. 0 de leukemiecellen kapot maken. Het nadeel is dat ook gezonde cellen kapot gaan. En daardoor vallen de haren bijvoorbeeld uit.’ Van haar eerste chemokuur, die vier weken duurde, was Jannie Stoutjesdijk behoorlijk ziek. Ze had misselijkheid, diarree, koorts, huiduitslag en bloedingen. ‘Ik heb nachten gehad dat ik dacht: als het zo moet...’ De tweede kuur, vijf weken lang dit keer, viel mee. ‘Maar je hebt wel geleden, toch Jannie?’, stelt haar man Ko. ‘Je had dagenlang veertig graden koorts.’ Dat is nu een maand geleden. Vandaag zit Jannie Stoutjesdijk er opgewekt bij. Op deze zonnige dag in augustus draagt ze een roze T-shirt, een linnen broek en slippers met glimmende steentjes. Op haar hoofd prijkt een witte doek met een zwarte print, om haar linkerarm zit een polsbandje van het ziekenhuis. Ze is net weer opgenomen in kankercentrum Erasmus MC-Daniel den Hoed in Rotterdam. Voor de laatste etappe van haar behandeling.

A Zijn zussen geschikt? De chemotherapie ruimt het overgrote deel van de leukemie op. Maar er blijft altijd wat achter: tussen de 0,1 en 1 procent van de kankercellen bevindt zich nog in de bloedbaan. Dat heet de residuale ziekte. Laat je die zitten, dan komt de leukemie in de meeste gevallen terug. Het kan jaren duren, maar het gebeurt vaak toch, in vijftig tot negentig procent van de gevallen. En om dat te voorkomen, krijgen veel patiënten ook nog een stamceltransplantatie. Een patiënt kan niet van iedereen stamcellen ontvangen. Het is belangrijk dat de witte bloedgroep van de patiënt en de donor overeenkomen. Bij broers en zussen is de kans daarop het grootst. Toen de artsen besloten dat Jannie Stoutjesdijk een stamceltransplantatie moest ondergaan, kregen haar drie zussen dan ook bericht. Wilden ze bloed laten prikken om te kijken of ze geschikt waren? De zussen gaven direct gehoor. ‘De jongste zus, Jeannette, had al bedacht dat zij de donor zou zijn’, zegt Stoutjesdijk. ‘Ze was teleurgesteld toen ze niet geschikt bleek.’ Gelukkig kwam het bloed van beide andere zussen wel in aanmerking. Daar bofte ze mee. De dokter vertelde over een man met acht broers en zussen. Daar had niemand dezelfde witte bloedgroep.

oms krijgt een patiënt niet de stamcellen van een ander, maar S zijn eigen stamcellen toegediend. Dit heet een autologe stamceltransplantatie. Eerst krijgt de patiënt chemotherapie om het beenmerg zo schoon mogelijk te maken. Daarna worden bloedvormende stamcellen afgenomen en ingevroren. Dan krijgt de patiënt opnieuw chemotherapie om de kanker te lijf te gaan. Deze chemotherapie is zo krachtig dat ook het beenmerg kapot gaat. Vervolgens krijgt de patiënt zijn eigen stamcellen weer terug, om de bloedaanmaak in het beenmerg weer op gang te brengen.

STAMCEL

S

tamcellen om levens te redden: er wordt al jaren over gesproken. Maar tot nu toe is de stamceltransplantatie met bloedvormende stamcellen de enige klinische toepassing van stamcellen met wetenschappelijke onderbouwing. Neem het onderzoek van HOVON, de samenwerkende hematologen in Nederland. Zij vergeleken leukemiepatiënten. De ene groep kreeg chemotherapie én een stamceltransplantatie. De andere groep kreeg, omdat een geschikte donor ontbrak, alleen chemotherapie. ‘De stamcelgroep scoorde veel beter’, zegt Jan Cornelissen, hoogleraar hematologie aan het Erasmus MC. ‘Na 5 jaar is nog 56 procent van hen in leven, tegenover 45 procent van de patiënten zonder donor.’

Stamceldonor Plonie den Engelsman zat een hele ochtend aan het hemafereseapparaat. Dat haalde stamcellen en witte bloedcellen uit haar bloed.

De afgenomen stamcellen zijn zalmroze van kleur.

Zak stamcellen in cijfers n deze zak zitten de stamcellen voor IJannie Stoutjesdijk.

A Machine sorteert bloed ‘Ik kon gisteravond niet slapen’, zegt Plonie den Engelsman een paar dagen later. ‘Toen heb ik maar even een paracetamolletje genomen.’ Tegen half negen ’s ochtends zit de oudste zus van

Eigen stamcellen redden ook

6

Stamcel scoort beter

Het gehele ‘product’ weegt 503,3 gram, inclusief zak en lijnen. Ongeveer 1 procent

Jannie Stoutjesdijk in een soort tandartsstoel bij de hemafereseafdeling van het kankercentrum. In beide armen heeft de verpleegkundige een infuusnaald geprikt. Ze zijn via een slangetje met een machine verbonden. Nog even, en de afname van stamcellen kan beginnen. De afname van de stamcellen die haar zus moeten redden. Meriam Grootes legt de proce-

dure uit. Uit de linkerarm van Den Engelsman zal straks bloed naar het apparaat stromen, vertelt de verpleegkundige. Daar wordt het rondgeslingerd in een centrifuge. Zo sorteert de machine het bloed op gewicht. Het apparaat stuurt witte bloedcellen verrijkt met stamcellen naar een zak aan een haakje. Bloedplasma gaat naar een andere zak. De overige componenten van het bloed

van de cellen in deze zak is een stamcel. Dat lijkt weinig, maar het gaat nog altijd om ruim 200 miljoen stamcellen. Omdat de

Hannie Busking neemt in de cleanroom monsters van de stamcellen van Plonie.

patiënt 55 kilogram weegt, zijn dat er circa 4 miljoen per kilo lichaamsgewicht. Dat is voldoende bij een stamceltransplantatie.

worden samengevoegd en gaan via een slangetje terug naar de donor. ‘U kunt een beetje tintelingen krijgen in de vingers en in de lippen’, zegt Grootes. ‘Dan moet u even waarschuwen.’ Sinds donderdag heeft Plonie den Engelsman zichzelf tweemaal daags een spuit moeten geven. Er zat een groeifactor in. Dat is een middel dat ervoor zorgt dat de stamcellen loskomen uit het beenmerg, en zich in de bloedbaan begeven. Daar cirkelen ze nu rond, klaar om gevangen te worden door het apparaat van Meriam Grootes. A Pacman eet ziekte Een stamceltransplantatie is een ingenieuze ingreep. Allereerst wordt het beenmerg van de patiënt uitgeschakeld door het hele lichaam te bestralen. En door een laatste chemokuur. Alle bloedcellen en alle stamcellen, ook de gezonde, krijgen hierdoor

Jannie Stoutjesdijk ziet hoe bij haar zus stamcellen worden afgenomen. een harde klap. De meeste raken uitgeschakeld. Vervolgens krijgt de patiënt de stamcellen en de witte bloedcellen van de donor toegediend. De stamcellen vestigen zich in het beenmerg, en gaan daar nieuw bloed maken. De meegeleverde witte bloedcellen dienen een ander doel, zegt hoogleraar Jan Cornelissen. Ze zijn opgevoed in het lichaam van de donor, en daardoor beschouwen ze het nieuwe lichaam als vijandig. Ze 0 STAMCEL

7

Reportage

Een beenmergpunctie moet uitwijzen of de therapie gelukt is

De broer, de vrijwilliger en de baby rtsen besluiten dat A iemand een allogene stamceltransplantatie krijgt: de patiënt krijgt de stamcellen van een ander toegediend. Maar waar komen die cellen vandaan? Er zijn 3 mogelijkheden: 1 Broer of zus Daarbij is de kans dat het lichaam de stamcellen afstoot, of de stamcellen het lichaam afstoten het kleinst. De broer of zus moet dan wel dezelfde witte bloedgroep hebben

als de patiënt. Omdat een mens de helft van de witte bloedgroep van vader krijgt, en de helft van moeder, is de kans op een match bij elke broer of zus 25 procent. 2 Anonieme donor In Leiden bevindt zich de database van Bone Marrow Donors Worldwide. Daarin zitten de gegevens van circa 10 miljoen vrijwillige donoren. Artsen kunnen hieruit de meest geschikte donor zoeken. Zo goed als

0 herkennen het niet, en hebben de neiging in de aanval te gaan. ‘Door deze afweerreactie kunnen patiënten last krijgen van de huid, de darmen en de lever.’ Dat mag onprettig zijn, maar om die afweerreactie is het juist te doen. Want de afweercellen beschouwen de leukemiecellen ook als lichaamsvreemd. Als een soort Pacman vreten ze de zieke cellen op. Cornelissen: ‘Bij deze immunotherapie is de genezingskans groot. Tegenwoordig komt ongeveer zestig procent van de patiënten, die een stamceltransplantatie ondergaan en geen extra risicofactoren hebben, helemaal van de leukemie af.’ A Donor wil slapen Het is bijna half twee als Grootes het slangetje afsluit dat de arm van Plonie den Engelsman met de machine verbindt. Dan drukt ze op een paar knoppen. ‘277 minuten heeft u aan het apparaat gezeten’, zegt ze. ‘Er is vijftien liter doorheen gestroomd, drie keer uw totale hoeveelheid bloed.’ Dan begint de verpleegkundige de donor af te koppelen. De

De centrifuge waarmee stamcellen uit het bloed van de donor worden gehaald. De witte schijf draait rond.

8

STAMCEL

een gematchte broer of zus past dat nooit, maar het is acceptabel. Als het moet, komen de cellen zelfs uit Amerika. Die cellen worden dan naar Nederland gevlogen en aan de patiënt gegeven. Voor circa 70 procent van de mensen van West-Europese afkomst is een passende donor beschikbaar. 3 Baby Direct na de geboorte kan placentabloed afgenomen worden. In dit bloed zitten relatief veel

bloedvormende stamcellen. Daardoor is er minder van nodig dan van volwassen donorbloed. Bovendien is het babybloed nog naïef: er zitten minder afweercellen in, waardoor de patiënt minder last krijgt van afweerreacties. Het nadeel: meer dan 50 tot 200 milliliter navelstrengbloed is er meestal niet. Dat is niet altijd genoeg. De wetenschap zoekt momenteel naar manieren om die stamcellen te vermeerderen.

lacht zijn vrouw. Dan druppelen de laatste stamcellen haar lijf in. Nu moeten ze aan het werk; hun weg vinden naar het beenmerg. A Resultaat is onbekend Drie weken na de transplantatie. Jannie Stoutjesdijk klinkt opgewekt aan de telefoon. Ze is net even bij de buurvrouw geweest, met haar gloednieuwe pruik. Ja, het gaat goed. Al wil ze soms meer doen dan ze aankan. Het ziekenhuis houdt haar nog nauwlettend in de gaten. Drie keer in de week rijdt ze met haar man vanuit Zeeland naar Rotterdam, om haar bloed te laten controleren. In de wachtkamer wacht Jannie tot ze bij de arts geroepen wordt. Tot nu toe zijn de waarden goed. Maar ze durven nog niet te juichen. Of de therapie succesvol was, weten ze pas over twee maanden. Als ze een beenmergpunctie krijgt. Dan zien ze of de stamcellen van haar zus zich genesteld hebben. Tot die tijd rest niets anders dan afwachten. 7

[email protected] MEER INFORMATIE http://tinyurl.com/lbawja: alles over stamceltransplantaties op een site van het Universitair Medisch Centrum Groningen. In een half uur tijd druppelen de stamcellen het lichaam in. Gewoon via een infuus in de arm. donor beweegt voorzichtig haar armen, en werpt er een verbaasde blik op. ‘Het voelt alsof ik heel hard in de tuin gewerkt heb.’ Grootes haalt het zakje met stamcellen van de haak. De inhoud heeft de kleur van oude ketchup. Ze voegt het bloedplasma erbij en wiebelt de zak op haar handen heen en weer. Na een paar minuten is de kleur van de zak veranderd. Het is lichter rood, als zoetzure saus. Plonie den Engelsman loopt wankel naar het toilet. Wat gaat ze vanmiddag doen? ‘Ik denk naar bed.’ Rond drie uur verdwijnt de zak met stamcellen in een koelbox, samen met de bloedproducten van andere mensen die vandaag aan de machine hebben gezeten. Een medewerker brengt ze naar het laboratorium van het Erasmus MC, aan de andere kant van de stad. Daar verdwijnen ze in een koelkast. Morgen zullen de

Stamcellen tellen oordat de patiënt stam- en witte V bloedcellen krijgt,

Hannie Busking haalt de stamcellen van Plonie den Engelsman uit een koelkast. Daar hebben ze de hele nacht gestaan, bij een temperatuur van circa 4 graden.

Naald in het beenmerg oordat de stamceltransplantatie was uitgevonden, V werden ook al stamcellen getransplanteerd. De cellen werden alleen niet uit de bloedbaan gehaald, maar direct uit het beenmerg getapt. Voor de donor was deze ingreep veel ingrijpender, want een arts zoog met een grote naald ongeveer 1,5 liter beenmerg weg. Via een infuus druppelde dit vervolgens bij de patiënt naar binnen. Toen deze techniek met

proeven op dieren ontwikkeld werd, was nog niet bekend waarom de ingreep effect had. ‘Er werd een soepje gegeven, er zat van alles in’, zegt Jan Cornelissen van het Erasmus MC. ‘De bloedvormende stamcel was nog niet ontdekt. Pas toen de onderzoekers zagen dat het beenmerg van de proefdieren na de ingreep steeds maar nieuwe bloedcellen bleef aanmaken, concludeerden ze dat het stamcellen moesten zijn.’

cellen gecontroleerd en geteld worden. A Stamcellen zijn koud De volgende dag rond het middaguur. De zaalarts en een verpleegkundige lopen met de zak stamcellen een isolatiekamer binnen. Jannie Stoutjesdijk ligt in bed. Ze draagt een witte hoofddoek met zwarte patronen. Haar man Ko zit ernaast. ‘Heeft u goed geslapen?’, vraagt de arts. ‘Ik was misselijk. Dat komt van de bestraling, zeiden ze.’ De arts knikt. ‘U bent meer gespannen dan anders.’ De verpleegkundige hangt

de stamcellen aan een haakje aan de infuusstandaard. Ze sluit de slang aan op de arm van de patiënt. Niet veel later druppelen de eerste stamcellen het lichaam van Jannie Stoutjesdijk binnen. ‘Het voelt een beetje koud’, zegt ze. ‘Is het niet voorverwarmd?’, vraagt haar zus Plonie, die monter aan het voeteneinde zit. ‘Het is toch ongelooflijk dat die twee dezelfde bloedgroep hebben’, zegt Ko Stoutjesdijk. ‘Plonie is veel drukker dan Jannie. Dat zit blijkbaar niet in het bloed.’ ‘Misschien word ik nu ook druk,’

wordt het ‘product’ onderzocht in het lab van het Erasmus MC. Hannie Busking neemt een monster uit de zak stamcellen van Plonie den Engelsman. Er mag geen

besmetting plaatsvinden, want dan zou Plonies zus problemen kunnen krijgen. Vervolgens analyseert Busking het monster. Zitten er geen bacteriën in? Hoe veel cellen zijn het? Na de analyses, die zo’n 1,5 uur duren, doet

Busking het spul in een koelbox. Als een collega de transplantatiearts belt, gaat ze met de box naar een busje. Die rijdt over de Erasmusbrug naar de Daniel den Hoedkliniek. De stamcellen zijn klaar voor de transplantatie.

Hannie Busking analyseert de stamcellen van Plonie den Engelsman in het lab van het Erasmus MC.

STAMCEL

11

en dag of 4 na de bevruchting heeft die ene bevruchte eicel zich achtereenvolgens gedeeld tot 2, 4, 8, 16 en 32 cellen. Op dat moment vormt zich de blastocyst, een soort ballon met aan één zijde een klompje cellen. Dit klompje bevat de embryonale stamcellen waaruit het embryo zich verder gaat ontwikkelen. Deze stamcellen zijn pluripotent. Dat wil zeggen dat ze kunnen veranderen in alle (meer dan 200 typen) cellen van het menselijk lichaam. Laat je de stamcellen hun gang gaan, dan ontstaat een foetus en uiteindelijk een hele baby. Maar soms besluiten onderzoekers de stamcellen uit de ballon te halen en ze op te kweken in het laboratorium. Dan ontstaat een embryonale stamcellijn. Wetenschappers zijn er dol op, want ze kunnen deze cellen ook in het lab tot allerlei andere cellen laten uitgroeien.

E

Embryonale alleskunners

4 De stamcellen kunnen in het laboratorium uitgroeien tot verschillende celtypen

1 De eicel wordt bevrucht, en begint te delen.

1. Een volledig gespecialiseerde cel, bijvoorbeeld een huidcel of een spiercel. 2. Een nieuwe stamcel, die verder gespecialiseerd is dan de moedercel en dus in minder celtypen kan veranderen. 3. Een voorlopercel. Een voorlopercel is net als een stamcel een cel die nog verschillende andere typen cel kan worden. Het verschil is dat hij zichzelf niet vernieuwt.

3 De blastocyst kan in de baarmoeder uitgroeien tot een foetus. Maar er kunnen ook stamcellen uit het embryo gewonnen worden.

Zenuwcellen

Spiercellen

Bloedcellen

2 Na een paar dagen is de eicel een blastocyst geworden, een bolletje met daarin een klompje stamcellen.

Een embryonale stamcel kan in elk type lichaamscel veranderen. Hij is pluripotent. Bij een volwassen stamcel ligt dat anders. Die heeft zich gespecialiseerd. Zo kan een darmstamcel verschillende darmcellen produceren, maar tot de productie van een longcel is hij niet meer in staat. Zo’n stamcel is multipotent. Sommige stamcellen zijn nog verder gespecialiseerd. Zij kunnen nog slechts één type cel produceren. Zo’n stamcel heet een unipotente stamcel.

Gespecialiseerde reparatietroepen

M Mesenchymale stamcellen kunnen uitgroeien tot bind- en steunweefsel. Hiertoe behoort ook ons bot en kraakbeen. De mesenchymale stamcellen huizen in het bot, in het beenmerg en in vetcellen.

D stamcellen in spieren zijn als de brandweer. Ze De houden zich over het algemeen kalm, maar als iets aan de hand is (spiertraining, spierschade, of spierziekte) rukken ze razendsnel uit om de schade te herstellen.

Spieren S

Botten B

Gespecialiseerde cel

Voorlopercel

M Mensen verliezen elke dag miljoenen huidcellen. Om dat verlies aan te vullen, zitten in de onderste laag van de opperhuid en in de haarzakjes stamcellen. Die zorgen ervoor dat de menselijke opperhuid zich elke 3 weken volledig vernieuwt.

Huid H

Stamcellen zijn kleine fabrieken in ons lichaam. Ze produceren cellen van een ander typen, op het moment dat het lichaam deze cellen nodig heeft. Bijvoorbeeld wanneer weefsel beschadigd is dat hersteld moet worden. Wanneer een stamcel zich deelt, ontstaan 2 nieuwe cellen: een kopie van de stamcel en een dochtercel. Deze dochtercel kan 3 verschillende vormen aannemen:

Voorlopercel

Stamcel

H bekken, de wervels, het borstbeen, de schedel Het en de botten van armen en benen bevatten actief beenmerg. Dit is rood van kleur, en hier bevinden zich de bloedstamcellen. Daaruit ontstaan alle cellen van het bloed: rode bloedcellen, witte bloedcellen en bloedplaatjes. Alleen al van de rode bloedcellen moeten stamcellen er dagelijks 100 tot 500 miljard produceren.

Bloed B

D stamcellen in de longen zorgen voor de dagelijkse De vervanging van afgestorven cellen. Ook herstellen ze de longen bij ziekte of beschadiging. Grote beschadigingen kunnen de longstamcellen niet alleen aan. Er zijn aanwijzingen dat ze daarom hulp krijgen van stamcellen uit het beenmerg.

LLongen

N Neurale stamcellen kunnen uitgroeien tot 20 verschillende soorten cellen in het centrale zenuwstelsel. Het kunnen neuronen worden, maar bijvoorbeeld ook cellen met de volgende prachtige namen: astrocyten (die ons in staat stellen dingen te onthouden) of oligodendrocyten (die myeline maken, het isolatiemateriaal dat de bedrading in de hersenen omringt).

Hersenen H

Wat is een stamcel?

Stamcel

Hoe maakt een stamcel andere cellen?

De onherbergzame herbergzame binnenkant van onze darmen is bedekt met uitstulpingen. De ruimtes daartussen worden crypten genoemd. De stamcellen van de darm bevinden zich onderin deze crypten. Ze vernieuwen de binnenkant van de darm elke 4 tot 5 dagen.

Darm m

De hartstamcellen artstamcellen zorgen voor het dagelijks onderhoud van de hartspiercellen en bloedvaten. Grote schade kunnen die stamcellen niet repareren. Voor het volledig herstel van het hart na een hartinfarct hebben ze niet genoeg manschappen. Een deel van het hart sterft dan af.

Hartt

7 BEELD: MARIJN VAN DER MEER

Zitten stamcellen alleen in een embryo? Niets daarvan. Ook in een volgroeid lichaam vind je ze (bijna) overal. Er is wel een verschil: deze volwassen stamcellen kunnen veel minder.

Stoomcursus stamcel

Wat is een stamcel? En waar houdt hij zich schuil?

Mens & lichaam

7 REIZEN

Een voordeel van kaal zijn: je hoeft niet zo vaak naar de kapper...

Stop het stamceltoerisme! A

lzheimer, Parkinson, dwarslaesie of erectiestoornis? In Nederland zeggen de artsen op een bepaald moment niets meer voor je te kunnen betekenen, maar in Thailand, India of de Dominicaanse Republiek geven private klinieken je graag een shotje stamcellen. Volgens de testimonials op de websites van bedrijven als Medra, TheraVitae en Regenocyte zorgt dat voor een verbeterde toestand. Maar experts uit de universitaire wereld hebben geen goed woord over voor deze ‘stamcelcowboys’. Het gaat om ‘medische procedures die nooit effectief gebleken zijn in goed ontworpen klinische trials’, schreven 2 onderzoekers onlangs in het gerenommeerde tijdschrift Science. En daar betalen wanhopige patiënten soms 20.000 dollar of meer voor.

7 WETENSCHAP

Was het maar haar!

E

en middeltje op je kaler wordende kruin smeren en de volgende ochtend wakker worden met een wuivende coupe? Elaine Fuchs van Rockefeller Universiteit in New York probeert die droom waar te maken. Fuchs bekijkt de verschillen tussen huidcellen mét en huidcellen zonder haarzakjes. Conclusie: de haarloze huidcel ‘mist’ bepaalde eiwitten. Fuchs mengt huidstamcellen waaruit geen haarzakje groeit

met de ontbrekende eiwitten, in de hoop zo nieuwe haarzakjes te laten groeien. Met succes: in 2004 kreeg een groepje van nature kale muizen een stukje nieuwe vacht. Aangepaste cellen werden met een naald ingespoten in de huid van de muizen. En binnen 3 weken groeiden nieuwe plukjes haar. Sprake van een weelderige haardos was er nog niet. Maar het is wel een stap dichterbij een nieuwe vetkuif.

7 MENS & LICHAAM

Verse reepjes huid kweken randwonden? Ook dan bieden stamcellen de oplossing. In steeds meer ziekenhuizen worden ze gebruikt om nieuw huidweefsel te kweken. Het recept? Allereerst wordt een stukje gezonde huid

B

Een lapje verse huid is klaar voor transplantatie.

van enkele millimeters tot centimeters weggesneden. Daarna halen onderzoekers het vetlaagje aan de onderkant van de huid weg. Het stukje huid wordt schoongemaakt met antibiotica, in reepjes gesneden en in een schaal thermolysine gelegd. Dit enzym weekt de opperhuid los. Na ongeveer 3 uur wordt hij met een pincet eraf gehaald. De opperhuid wordt dan vermengd met het enzym trypsine. De stamcellen in de opperhuid krijgen zo het signaal dat ze zich moeten vermenigvuldigen. Na een aantal keer centrifugeren kunnen de huidcellen gekweekt worden in een oven op lichaamstemperatuur. Een paar dagen laten groeien, en het nieuwe lapje huid is klaar.

Sommige stamcelbedrijven zeggen zelfs het syndroom van Down te kunnen behandelen. ‘Na zijn stamcelbehandeling gebeurde een wonder, zijn uiterlijk en IQ werden compleet normaal’, zegt een moeder op de site van Medra.

door de bocht A

Christopher Reeve raakte verlamd door een val van zijn paard. A Hij slikte medicijnen tegen gen zijn allergie voor or paarden. p A In 1978 1 werd acteur teur Reeve voor or het h eerst Superman. uperrman. A Hij speelde s in 4 SupermanSuppermanfilms. ms.

7 CULTUUR

7 MENS & LICHAAM

Superman steunt stamcellen

Nieuwe ogen voor slechtziende

A

D

ls beroemdheden ergens aandacht voor vragen, komt het op de agenda. Dat wist acteur Christopher Reeve maar al te goed. Hij kwam in 1995 door een verlamming in een rolstoel terecht. Vanaf dat moment maakte hij zich hard voor stamcelonderzoek. Hij hoopte door het onderzoek zelf ooit weer te kunnen lopen, maar het mocht niet zo zijn. ‘Superman’ stierf in 2004. Andere celebs hebben inmiddels het stokje overgenomen. Vooral Back to the Future-acteur Michael J. Fox is actief en zamelt aan de lopende band geld in voor onderzoek. Fox, zelf Parkinsonpatiënt, hoopt dat stamcelonderzoek kan zorgen voor nieuwe behandelingen. Ook voormalig first lady Nancy Reagan laat zich regelmatig uit over stamcelonderzoek. Haar drijfveer: haar overleden man, oud-president Ronald Reagan, had Alzheimer. Ze moeten nog even doorpleiten. Want deze ziektes zijn voorlopig nog niet te behandelen.

ankzij een bijzondere contactlens kijken 3 slechtzienden weer scherp de wereld in. Zij hadden

door de bocht A

Je gezonde oog repareert het zieke oog, dat is nog eens goede deal.

Het hoornvlies vormt de buitenste laag van de oogbol. A Het is het enige stukje lichaamsbedekking dat doorzichtig is. A In het midden is het hoornvlies 0,5 millimeter dik. Aan de rand ongeveer een millimeter.

een ernstige hoornvlieskwaal. Onderzoekers van de Universiteit van New South Wales legden een laagje stamcellen op een contactlens. Die plaatsten ze 10 dagen lang op het beschadigde oog. Zo lang hadden de stamcellen nodig om het kapotte hoornvlies te vervangen. Bij alle 3 de patiënten kwamen de hoornvliesstamcellen uit het gezonde oog of een gezond deel van het oog. Omdat het eigen materiaal was, werd het door het oog niet afgestoten.

Stamcel highlights Stamcellen bestaan natuurlijk al zo lang als wij zelf. Maar de geschiedenis van het onderzoek naar stamcellen begint ongeveer 100 jaar geleden. Hier de belangrijkste hoogtepunten: 1908 De Russische histoloog Alexander Maksimov (1874 1928) introduceert de term ‘stamcel’ op een congres in Berlijn. Hij ontdekte dat witte en rode bloedcellen uit 1 type cel ontstaan. Deze noemde hij een stamcel.

1963 De Canadese onderzoekers Ernest McCulloch en James Till spuiten een muis beenmerg in. Daarna zien ze nieuwe stukjes van bijvoorbeeld de tonen milt groeien. Zo ton nen beenmerg ze aan dat beenme erg stamcellen bevat. bevatt.

1968 Het Academisch Ziekenhuis in Leiden heeft een internationale primeur: de STAMCEL

13

0

Planten kunnen ook niet zonder stamcellen.

eerste beenmergtransplantatie. De zieke cellen van een patiënt worden vervangen door gezonde stamcellen van een donor. 1981 Matthew Kaufman, Martin Evans (Universiteit van Cambridge) en Gail Martin (Universiteit van Californië) isoleren voor het eerst stamcellen uit muizenembryo’s. Martin noemt ze: embryonale stamcellen. 1998 Onderzoekers aan de Amerikaanse Universiteit van Wisconsin-Madison maken een cellijn van menselijke embryonale stamcellen. Daardoor kunnen menselijke stamcellen eindeloos in het lab in leven gehouden worden.

2001 Onderzoekers in Utrecht laten voor het eerst menselijke embryonale stamcellen in het lab tot kloppende hartspiercellen uitgroeien. 0 14

STAMCEL

Niet altijd gevaarlijk maar wel raar: een stamceltumor in de eierstokken, met rechtsboven een tand. 7 MENS & LICHAAM

Mislukt embryo

S

tamcellen danken hun succes aan de snelheid en souplesse waarmee ze delen. En aan hun vermogen om in verschillende soorten cellen te veranderen. Tegelijk is dat ook een gevaar. Want er hoeft maar iets mis te gaan bij het delen, en de stamcel slaat op hol. Het merkwaardigste voorbeeld daarvan is het teratoom. Dat ontstaat bijvoorbeeld wanneer je embryonale stamcellen in een muis spuit. Omdat ze in een vreemde omgeving

door de bocht A

De Amerikaanse dierenrechtenorganisatie PETA loofde enkele jaren terug een miljoen dollar uit. A Die aantrekkelijke geldprijs zou gaan naar de eerste producent die in staat is voor het jaar 2012 commercieel interessante hoeveelheden kippenkweekvlees tegen concurrerende prijzen te produceren. A Maar de kans dat PETA dat geld over 3 jaar kwijt is, lijkt nihil. Want het onderzoek naar kweekvlees blijkt niet zo hard te gaan. Zo ligt het onderzoek in Nederland momenteel zelfs vrijwel stil.

zijn, weten ze niet goed wat ze moeten doen. Ze delen willekeurig, zonder plan. Zo ontstaat een bouwsel dat nog het meest lijkt op een mislukt embryo. Willekeurig in de tumor zitten niet alleen hartcellen, bloedvaten en hersencellen, maar ook plukjes haar, nagels en tanden. Op een bepaald moment stopt de celdeling, waardoor de tumor niet verder groeit. Soms gaat iets fout en blijft de cel delen. Dan ontstaat een kwaadaardig gezwel.

2006 Een groep Japanse onderzoekers vindt een manier om normale cellen, zoals bijvoorbeeld een huidcel, de eigenschappen te geven van embryonale stamcellen. We noemen dit: geïnduceerde pluripotente stamcellen, of iPS-cellen.

7 NATUUR

lanten hebben net als wij stamcellen. Maar ze werken P een stuk harder dan die van ons. Ze repareren niet alleen, ze maken ook grote stukken nieuwe plant. De plantenstamcellen zitten alleen in de wortels en aan het eind van takken en stengels. Dat komt door het

7 VOEDING

Biefstuk maken zonder koe

H

eb je écht een dier nodig om een stukje vlees te maken? Een aantal Nederlandse universiteiten, waaronder die van Utrecht, begon een aantal jaren terug een onderzoek naar de productie van kweekvlees.

Biefstuk uit een bakje? Goede oplossing, of toch maar liever vegetariër?

Want zou het niet prachtig zijn als we de bio-industrie konden vervangen door fabrieken waar klontjes stamcellen in een paar dagen uitgroeien tot vlees? Eenvoudig is het maken van kweekvlees echter niet, zegt onder-

zoeker Bernard Roelen. Zo is het nog niet gelukt om embryonale stamcellijnen van varkens of koeien te kweken. Wel zijn de onderzoekers erin geslaagd om volwassen spierstamcellen van een varken te kweken, te laten

vermenigvuldigen en te differentiëren tot skeletspiercellen. Om dikke lappen vlees gaat het daarbij niet, wel om flinterdunne laagjes spiercellen. Hoe lang duurt het voor het eerste bakje kweekvleesgehakt in de supermarkt ligt? ‘Dat durf ik niet te zeggen. Er moet meer onderzoek komen, bedrijven moeten erin investeren en, niet onbelangrijk, de consument moet het willen.’

plantenhormoon auxine. Dit wordt op zo’n manier door de plant gepompt dat er op sommige plekken een ophoping plaatsvindt. Dáár ontstaan de stamcellen. Onderzoekers van de vakgroep moleculaire genetica van de Universiteit Utrecht proberen te begrijpen hoe dit werkt. Want de

kennis kan helpen om menselijke stamcellen te begrijpen. Zo gaven ze wat planten een extra scheutje auxine. In de hoop dat de plant dan extra veel stamcellen zou aanmaken. Helaas gebeurde dit niet. Want de plant bleek het overschot gewoon af te voeren.

7 MENS & LICHAAM

Gloednieuwe glimlach

K

weektandjes: ze ogen als normale tanden, ze kunnen zonder problemen eten vermalen én ze zijn gevoelig voor pijnprikkels. Takashi Tsuji en Kazuhisa Nakao van de Universiteit van Tokyo maakten ze in 2009 met 2 verschillende typen stamcellen. Eerst oogstten ze die uit muizenTanden zijn van levensbelang voor de krokodil. Daarom kan hij ze vernieuwen.

embryo’s, vervolgens mengden ze ze. Na 5 dagen kweken, kwam er een tandstompje. Dat werd ingebracht in een klein gat in het kaakbot van een muis. Na 5 weken braken de eerste tandpuntjes door het tandvlees. Nog 2 weken later was de tand volgroeid. Biedt dat hoop voor mensen met een kunstgebit? Wellicht wel. Maar geduld is vereist. Want bij mensen is het nog niet gelukt.

door de bocht

2007 Oliver Smithies, Mario Capecchi en Martin Evans ontvangen een Nobelprijs voor de geneeskunde met hun knockoutmuis: een muis waarbij je genen kunt uitschakelen. Embryonale stamcellen waren hiervoor de basis. Het leverde de 3 grote eer en 1,1 miljoen euro op.

A

De meeste mensen worden zonder tanden geboren. Er zijn uitzonderingen. A In de 4de maand van de zwangerschap wordt een melkgebit gevormd. A Een volwassen gebit telt 32 tanden en kiezen. Dat zijn er 12 meer dan in een melkgebit. A Terwijl wij maar 1 keer onze tanden wisselen, vervangen dieren (zoals haaien en krokodillen) hun tanden voortdurend. Dit gebeurt om ze continu vlijmscherp te houden.

2009 Chinese onderzoekers kweken levende muizen uit geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS-cellen), ontstaan uit huidcellen van een andere muis.

Wetenschap

Een mens klonen is een zeer ingewikkeld proces, daarom is het nog nooit gedaan Soms heb je gewoon even je moeder nodig. Maar ze is niet altijd in de buurt. Kun je misschien een kloon van je moeder maken? Altijd handig voor noodgevallen. 7 TEKST: ANTJE VELD

Hoe kloon ik mijn

moeder W

anneer ik die nare vetvlekken niet uit mijn witte broek kan krijgen, bel ik mijn moeder. Zij weet altijd raad. Als ik ergens een pijntje heb of me zorgen maak over geld, bel ik mijn moeder. Zij stelt me gerust. Zoek ik een recept om de perfecte

meter bij me vandaan. Het zou dus handig zijn als ik een extra moeder had die ik waar nodig kan inzetten. Een soort dubbelganger. Ik zou er best wat voor over hebben. Een eicel bijvoorbeeld. En een zwangerschap van negen maanden. Kan dat? Zou ik de moeder van mijn moeder kunnen worden? Kan ik mijn eigen moeder klonen?

lasagne te maken? Ook dan druk ik op de sneltoets ‘mam’. Maar hoe vaak ik het zelf ook probeer, het gerecht wordt nooit zo lekker als wanneer zij het maakt. En jammer genoeg woont ze ruim honderd kilo-

A Eicel krijgt seintje ‘Klonen is een zeer ingewikkeld proces’, vertelt Joost Gribnau, celbioloog bij het Erasmus MC in Rotterdam. ‘En onderweg kan veel misgaan.’ Toch is hij bereid me het recept te geven voor het klonen van mijn moeder. Allereerst pak je een onbevruchte eicel van een donor. Dat ben ik dus in dit geval. Met een grote pipet zuig je het erfelijk materiaal eruit. Heb je de eicel geleegd? 0

Wat heeft klonen eigenlijk met stamcellen te maken?

H

et klonen van een heel mens lijkt vrij kansloos. Maar klonen kan worden gebruikt om mensen te genezen. Voor het zogeheten therapeutisch klonen wordt een donoreicel van een vrouw gevuld met erfelijk materiaal van de zieke persoon. Het embryo dat zo ontstaat, is een kloon van de patiënt. In het embryo zitten stamcellen waarmee beschadigd weefsel 16

STAMCEL

gerepareerd zou kunnen worden. Het grote voordeel is dat deze stamcellen lichaamseigen zijn. Het lichaam herkent ze en stoot ze daarom niet af. In dat geval breek je het kloonproces na 5,5 dag af. Dan heb je een embryo waar je je eigen stamcellen uit kunt halen. Maar ook therapeutisch klonen is niet eenvoudig. Voordat de techniek echt geperfectioneerd

wordt, hebben we nog duizenden gedoneerde eicellen nodig. En die zijn schaars. Gelukkig hebben wetenschappers inmiddels een manier gevonden om gespecialiseerde cellen zoals de huidcellen, te herprogrammeren, zodat ze zich weer gaan gedragen als embryonale stamcellen. Daardoor is klonen dan niet meer nodig. 0 STAMCEL

17

Wetenschap Wat mag waar? Mag je eigenlijk wel mensen klonen? Of alleen embryo’s? Waar wel en waar niet? Op deze wereldkaart zie je duidelijk de verschillen. Geen regels over klonen

heelhuids doorstaat. Een die echt wordt geboren.’ Het beroemde kloonschaap Dolly was volgens Gribnau bijvoorbeeld een survivor. ‘Daarvoor waren al minstens duizend eicellen bewerkt. Totdat eindelijk een overleefde. Dat is dus een erg inefficiënt proces. Moeilijker dan veel mensen denken.’ Bij muizen en schapen is het al lastig, bij mensen nog lastiger. De kans dat mijn slanke moeder het niet zou redden, of met enorm overgewicht ter wereld zou komen, is dus extra groot. Wat maakt dat klonen nou zo lastig?

Alleen embryo’s klonen Verbod op klonen

Win je eigen hond chaap Dolly had in 1996 de primeur S als volwassen en gekloond zoogdier. Ze werd 7 jaar oud. Inmiddels kun je in de Verenigde Staten op verschillende plekken je zieke hond of kat laten klonen. Bij het Amerikaanse bedrijf BioArts bijvoorbeeld. Zij schreven in 2008 zelfs een prijsvraag uit voor het meest kloonwaardige dier.

Deelnemers mochten een dier aanmelden waarvan zij dachten dat de wereld echt niet zonder zou kunnen. De winnaar? Trakr, een Duitse herder. Trakr was niet zomaar een hond. Hij was een van de reddingshonden die na 11 september 2001 mensen uit het puin rond Ground Zero sleepten. Een echte held dus. Maar ook

0 Neem dan een volwassen cel van de moeder die je wilt klonen. Dat kan bijvoorbeeld een huidcel zijn. Stop het erfelijk materiaal van deze cel in de lege eicel en geef het pakketje een signaal dat zegt: ‘jullie zijn bevrucht’. Dat kan door toediening van een elektrische schok of toevoeging van chemische stoffen. De eicel denkt nu: ‘Oké, dan begin ik met delen.’ Mijn tweede moeder is in aanbouw. A Kloon denkt anders Wanneer de deling goed verloopt, groeit langzaam een klompje cellen dat ze in het ziekenhuis in mijn baarmoeder kunnen plaatsen. 18

STAMCEL

helden worden ziek. Daarom meldde het baasje zijn geliefde hond aan. Inmiddels is Trakr overleden. De eigenaar kan dankzij het werk van BioArts nu genieten van 5 klonen. Dat een gekloonde hond een compleet ander karakter kan hebben en gevoelig is voor ziektes, vergeet baasjelief voor het gemak maar even.

Dan volgen hoogstwaarschijnlijk de ochtendmisselijkheid, vergeetachtigheid en de tijd dat ik mijn eigen veters niet kan strikken. Uiteindelijk baar ik na negen maanden mijn eigen moeder. Maar lijkt deze baby ook echt op mijn moeder? Gribnau twijfelt aan de gelijkenis. ‘Je moet het zien als een eeneiige tweeling. Er zullen wel wat verschillen zijn. Wanneer je een lapjeskat kloont, zullen de zwarte, bruine en witte vlekken ook door elkaar worden gehusseld.’ Toch zal de kloon net als een tweeling op mijn moeder lijken. Maar kan ze ook heerlijk koken? En spreekt ze vloeiend

Frans? Kortom, gedraagt ze zich ook echt als mijn moeder? ‘Waarschijnlijk niet’, zegt Gribnau. Waarom niet? Vrouwen hebben twee X-chromosomen en mannen een X- en een Y-chromosoom. Om niet te veel X-en te krijgen, wordt tijdens de ontwikkeling van een embryo een X van de vrouw uitgeschakeld. ‘Dat geldt ook voor een gekloond embryo. De X is niet aan uiterlijke kenmerken gerelateerd. Maar het speelt wel een belangrijke rol bij bijvoorbeeld de ontwikkeling van je hersenen.’ Mijn gekloonde moeder zal dus een ander karakter hebben dan mijn echte moeder. ‘De kloon van je vader zal waarschijnlijk iets meer op het origineel lijken’, voegt Gribnau toe. Als je al zover komt. Want de kans dat de kloon echt wordt geboren, is vrij klein. A Muis is dik Vaak gaat het bij de eerste deling van de ‘bevruchte’ eicel al meteen

Een gekloonde muis kan heel dik worden. Veel gekloonde muizen zijn met een keizersnee geboren. mis. Of de cel vergeet bijvoorbeeld na acht celdelingen te delen. Of het embryo groeit veel harder dan normaal. ‘Veel gekloonde muizenembryo’s werden 1,5 keer zo groot geboren als een normale muizenbaby. Die kwamen allemaal met een keizersnee ter wereld’, zegt Gribnau. ’En van duizend gemanipuleerde eicellen blijft er wellicht maar een over die het proces

A Voetbal wordt gestript In elke lichaamscel zit je erfelijke informatie opgeslagen. Die ligt in strengen DNA opgerold rond nucleosomen. Dit zijn een soort voetballen van acht verschillende eiwitten. De ruimte tussen die voetballen wordt bepaald door staartjes die aan die voetballen hangen. Omdat de staartjes al dan niet elektrische lading bevatten, drukken zij de ballen van elkaar af of trekken ze naar elkaar toe. We weten niet precies hoe en wanneer deze staartjes ontstaan. Maar we weten al wel dat het lichaam ze verwijdert wanneer het aan de ontwikkeling van een nieuw mens begint. Om als het ware met een schone lei te kunnen beginnen. ‘Hier heeft ons lichaam twee momenten voor bedacht’, legt

Gribnau uit. ‘Ten eerste gebeurt dat tijdens het proces waarin een eicel een eicel wordt. Of een zaadcel een zaadcel.’ In de eierstokken of zaadballen dus. ‘En de voetballen waar onze erfelijke informatie aan zit, worden als het ware gestript van al hun staartjes, zodat ze opnieuw kunnen beginnen. Net na de bevruchting gebeurt dat voor de zekerheid nog een tweede keer’, zegt Gribnau. Waarom is dit strippen van de voetballen zo belangrijk? A Moeder valt De staartjes zorgen voor extra informatie die cellen nodig hebben om hun genen uit of aan te laten staan. Maar om een embryo zich vanaf het begin zelf goed te laten ontwikkelen moet deze informatie eerst weer worden verwijderd. Als die staartjes er niet goed zijn afgehaald, komen de voetballen te ver van elkaar af of te dicht bij elkaar te liggen. Dan kunnen sommige eiwitten zich er bijvoorbeeld niet meer tussen wurmen om een gen aan te zetten dat de cel nodig heeft om zijn werk te doen. Gekloonde embryo’s hebben dat tweede moment wel meegepakt (na de bevruchting). Maar het eerste niet. ‘Daarom gaat waarschijnlijk iets mis’, denkt Gribnau. ‘Je neemt een situatie waarin sommige genen al aan- of uitstaan, terwijl ze dat eigenlijk niet zouden mogen volgens de natuur. De kans dat zo’n embryo zich nog normaal ontwikkelt, is daarom minimaal.’ Ik zou mijn eigen moeder dus wel kunnen klonen. Maar omdat het zo vaak mislukt, heb ik duizenden donoreicellen nodig voordat echt eentje overleeft. Dat kost ongelofelijk veel geld. Bovendien zijn er gewoon niet zo veel donoreicellen.

’Ik heb een mens gekloond!’

N

og nooit is het iemand gelukt een mens te klonen. Toch beweren sommigen het tegendeel. Serieuze wetenschappers wachten nog steeds op bewijs van: Brigitte Boisselier Boisselier leidt de wetenschappelijke afdeling van de

Raëlianen. Deze internationale religieuze sekte beweert van buitenaardse wezens af te stammen. Ze zouden zich voortplanten door zichzelf te klonen. In 2002 liet Boisselier weten dat ze erin geslaagd waren een meisje te klonen: Eve. Het DNA-bewijs had ze alleen even niet bij

zich. Een jaar later vertelde ze een gekloonde baby aan een Nederlands lesbisch stel geleverd te hebben. Maar ook hiervan ontbreekt elk bewijs. Severino Antinori Deze Italiaanse arts is specialist op het gebied van vruchtbaarheidsbehandeling. Via ivf had hij al veel stellen

geholpen. Maar in 1998 wilde hij ook echt onvruchtbare koppels aan een kind te helpen. Hoe? Door genetisch materiaal van de vader in een lege eicel van de moeder te plaatsen. Zo maakte hij een kloon van de vader. In 2008 verkondigde de wetenschapper dat uit het project 3 gezonde kinderen

waren geboren. Maar vanwege privacyredenen wilde de arts hun identiteit niet onthullen. Severino Antinori staat bekend als de omaverloskundige van Italië. Hij claimt 3000 vrouwen van 49 tot 63 te hebben geholpen zwanger te worden met ivf.

Klonen mislukt erg vaak, je hebt duizenden donoreicellen nodig

En zelfs als het toevallig al de eerste keer lukt om haar te baren, zijn toch kleine fouten in haar DNA-volgorde mogelijk. Dus zal ze niet zo erg oud worden. Of ze valt, omdat de genen die haar evenwichtsorgaan beïnvloeden niet zijn aangezet. Gelukkig heb ik al een moeder die het prima doet. En daar ben ik blij mee. 7

[email protected]

MEER INFORMATIE http://tinyurl.com/kovtvw: In Nederland mag therapeutisch klonen sowieso niet. In Australië leggen ze 5 mythes over dit onderwerp onder de loep.

Visueel

Spierstamcellen niet zo mobiel als bloedstamcellen

er en nderzoek roep. stamcelo eksg Schaaf is kleine onderzo leidt een

Dag In deze kleine spuit gaat maximaal 15 milliliter voch t.

Cellen als de groeien in ee cellen n roze Roz va dan da ak hebben vloeistof die e kleurt g t het s va chaalt edeeld. De nzelf geel kgeel je hele o maal vonderzoeker leurt we l met c ellen ziet t.

Ond rond er de mic spier e en lan roscoop celle gwer pige zie je n.

Een kleine druppel met eiwitten zie je beter als je het een kleur geeft.

e paars r blauw uizenspie m de 30 1 op es in deze stamcel. tj n pun is ee

in het

lab

Gerben Schaaf van het Erasmus MC doet onderzoek naar spierstamcellen. Hoe ziet een gewone werkdag er voor hem uit?

Spierc ontdoo ellen kun je ja ien kun nen ze ren bewaren weer g etest ein bakken m IJskoude et vloe n gewo ops efseglte kunnen gelijk ib e w r ie Binnen on verder ge are stikstof.lag in spefsel langduhriet zo snel maokun je er . kweek is het Na n e d t -1 ij e n 8 t 0 grad worden. Sn Om spierw eren, moe ren. Daarn van snijde en Cels ro s d v je tu e k s g iu e in b s. pla wordenooie, dunne m

7 TEKST: ANTJE VELD / FOTO’S: TOM DE VRIES LENTSCH

Zieke spier

Ontdekkingen delen Collegastamcelonderzoekers willen ook graag weten wat Schaaf elke dag doet. Daarom geeft hij af en toe een presentatie over zijn resultaten. De verhouding tussen laboratoriumwerk en schrijven/ presenteren is ongeveer 50/50. 20

STAMCEL

De gr ij spier ze kast op sta d spier mcellen ve achterg celle an vo rond s n kost . Het app lwassen cheidt a o 600.0ngeveer raat 00 eu ro.

Schaaf probeert uit te zoeken welke genen van invloed zijn op de spierontwikkeling. Daarom zet hij bij sommige spiercellen genen uit en kijkt onder de microscoop of het spierweefsel nog goed herstelt na een beschadiging. In dit deel van het apparaat worden de spierstamcellen gescheiden van de andere cellen. STAMCEL

21

CONFRONTATIE

‘Waarom zou je iets waar je ziektes mee kunt genezen in de prullenbak gooien?’ In navelstrengbloed zitten waardevolle stamcellen. Stamcelonderzoeker Elaine Dzierzak en arts Joost Kartman vinden beiden dat het nuttig is om ze in te vriezen. Maar moet je ze doneren of in je eigen vrieskist stoppen? 7 TEKST: ANTJE VELD

D

e meeste zwangere vrouwen weten niet eens dat het mogelijk is. Toch is het vrij makkelijk om navelstrengbloed in te vriezen. Hoe werkt het? En waarom zou je dat doen? Vlak nadat een baby wordt geboren, knipt de vader of de verloskundige de navelstreng door. Het bloed dat hierin zit, bevat bloedstamcellen. Die kun je gebruiken als je kind een ernstige ziekte krijgt. Bijvoorbeeld een bloedziekte zoals leukemie. Een injectie met de stamcellen uit het navelstrengbloed kan je kind weer doen genezen. Want de bloedstamcellen zijn lichaamseigen. Dit voorkomt afstoting. De nieuwe stamcellen vervangen de oude stamcellen en kunnen zo nieuw weefsel maken. Bovendien zijn stamcellen uit het navelstrengbloed nog ‘naïef’. Dat betekent dat ze nog niet in aanraking zijn geweest met bacteriën en virussen. Dus ook als je ze aan een ander doneert, zijn de stamcellen uit het navelstrengbloed beter geschikt dan andere stamcelsoorten. Met deze stamcellen uit navelstrengbloed kun je bloedziektes of brandwonden genezen. Stamcellen zijn er in vele miljoenen typen. Dit noemen we HLAtypering, een naam die afgeleid is van witte bloedcellen. Als je kind ooit een ziekte krijgt en je hebt zijn of haar stamcellen na de geboorte ingevroren, dan is de match perfect. Ook voor jou of een familielid wijken deze stamcellen veel minder af dan die van vreemde donoren. A Donatie of zelfgebruik? Wil je de stamcellen van je kind invriezen? Dan kan dat op twee manieren. Bij de publieke stamcelbank of bij een private bank. Bij de publieke bank is het een donatie. Daar gaan de cellen niet met je eigen naam, maar met de naam van het 0

IJskoude levens verzekering 22

STAMCEL

STAMCEL

23

CONFRONTATIE HLA-type in een vriescontainer. Daar zijn ze voor algemeen gebruik opgeslagen. Dit werkt net als het doneren van bloed. Bij een private bank blijven de stamcellen van jou. Voor zo’n honderd euro per jaar kun je ze bij de bank laten opslaan. Mocht je ze ooit nodig hebben, dan heb je razendsnel de perfecte match ontdooid. Joost Kartman is arts en directeur van de Stamcelbank Nederland. Dat is een private bank. Hij vindt het onbegrijpelijk dat de meeste Nederlanders de stamcellen uit het navelstrengbloed als medisch afval in de prullenbak gooien. Elaine Dzierzak is stamcelonderzoeker aan het Erasmus MC. Ook zij vindt het zonde om de stamcellen uit het navelstrengbloed niet in te vriezen. Want hoe meer typen we er invriezen, hoe meer transplantaties plaats kunnen vinden. En ze vindt het jammer dat de stamcellen uit Kartmans bank niet voor iedereen beschikbaar zijn. Want dat verhoogt voor het grote publiek natuurlijk de kans op een match niet. Maar Kartman weet dat zijn klanten hun stamcellen liever niet in die grote anonieme pool zien verdwijnen.

Stelling 1: Het is dom om je navelstrengbloed niet in te laten vriezen.

Kartman: ‘Ja, dat vind ik onverstandig. Want de stamcellen in je navelstrengbloed zijn waardevol.

Elaine Dzierzak Geboren: 28 april G 1953 1 Beroep: Hoogleraar B oontwikkelingsbbiologie Carrière: Na onder C aan de Yale meer een studie studi t di die biologie b Universiteit in de Verenigde Staten, komt Dzierzak in 1996 in Rotterdam terecht. Daar wordt ze professor op de afdeling ontwikkelingsbiologie aan het Erasmus MC. In 2008 neemt ze een 2de functie op zich. Als directeur van het Erasmus MC Stem Cell Institute for Regenerative Medicine. Kinderen: 1 Zelf (of een familielid) ergens stamcellen opgeslagen? Nee Wanneer ze niet aan stamcellen denkt, gaat ze: tuinieren, reizen of lezen. 24

STAMCEL

‘De stamcellen in je navelstrengbloed zijn waardevol voor je gezondheid’

Wat kost het? oneer je je stamcellen aan de publieke stamcelbank? D Dan kost het je niks. Maar dan gaan ze wel anoniem de vrieskist in. Wil je stamcellen in de toekomst indien nodig snel kunnen terugvinden? Breng ze dan naar een private stamcelbank. Bij de Stamcelbank Nederland betaal je eenmalig 195 euro voor het afnemen en het testen van de stamcellen. In 5 tot 10 procent van de gevallen gaat dat niet goed. Wanneer het niet mogelijk is je stamcellen op te slaan, betaal je ook niks. Daarna kost het nog 100 euro per jaar voor het invriezen. Als je het niet kunt betalen, verdwijnen de stamcellen dus in de anonimiteit of de prullenbak. Is dat niet oneerlijk? Joost Kartman, directeur van de Stamcelbank Nederland vindt van niet. ‘Het is een reëel bedrag. Wij zeggen: je drinkt nog voor meer geld koffie per jaar.’ Je kunt er ziektes mee genezen. Waarom zou je ze in de prullenbak gooien?’ Dzierzak: ‘We gebruiken voor therapieën nu nog vooral de stamcellen uit het beenmerg. Maar die zijn moeilijk te verkrijgen. En hoe meer stamcellen je invriest, hoe meer verschillende typen we tot onze beschikking hebben. Dan is de kans groter om een goede match voor een patiënt te vinden.’ Kartman: ‘Bovendien krijg je maar een kans. Als over tien jaar blijkt dat we er nog meer mee kunnen dan we nu vermoeden, kun je niet meer terug naar het moment dat die navelstreng werd doorgeknipt. Het is ontzettend calvinistisch om te denken: we wachten wel af tot we meer kennis hebben.’ Dzierzak: ‘Het probleem met het invriezen van navelstrengbloed is dat je een enorme hoeveelheid moet afnemen. Wil je voldoende stamcellen oogsten, dan heb je minstens zeventig milliliter nodig.’ Kartman: ‘En een ander probleem is dat je ook voldoende capaciteit nodig hebt om voldoende stamstellen op te kunnen slaan. De publieke stamcelbank heeft een opslaglimiet. Die kan niet meer dan tweehonderd samples navelstrengbloed per jaar bewaren. Dat

Joost Kartman Geboren: 18 april 1963 Beroep: Arts en directeur Stamcelbank Nederland Carrière: Geneeskunde gestudeerd aan de Universiteit Utrecht. Vervolgens 3 jaar chirurgie gedaan. En een postacademische dubbelregistratie gehaald in bedrijfs- en verzekeringsgeneeskunde. In 2004 startte hij met Stamcelbank Nederland. Kinderen: Geen

In het navelstrengbloed zitten stamcellen van de foetus. Wil je die meteen na de geboorte opslaan? Dan wordt het volgens internationaal protocol bewaard in speciale zakjes van 25 milliliter.

De stamcellen uit navelstrengbloed kunnen later ernstige ziektes genezen. Steeds meer ouders laten het stamcelbloed van hun kind opslaan. Bijvoorbeeld Bridget Maasland en Robine van der Meer. wordt betaald door de regering. Als mensen het zelf betalen, dan kunnen we meer opslaan. En dat kan bij ons.’ Dzierzak: ‘De bij jullie opgeslagen stamcellen spelen geen rol voor het aantal beschikbare typen. Ze komen niet in de pool terecht waarin een arts op zoek kan gaan naar een match.’ Kartman: ‘Maar ze zijn wel voor de mensen zelf opvraagbaar. En aan de andere kant zit de publieke bank vast aan die tweehonderd samples. Wanneer die bank vol zit, wordt de rest weggegooid. Al zou je het willen opslaan, het kán gewoon niet. Voor de mensen die de stamcellen van hun baby niet opslaan, maakt het niks uit of de stamcellen van de buurman bij ons zijn weggestopt of worden weggegooid. Maar voor mensen die ze bij ons invriezen maakt het wel iets uit. Bij de publieke bank konden ze niet meer terecht. Bij ons wel. Zij weten zeker dat ze indien nodig, in de toekomst een goede match hebben.’ Dzierzak: ‘Toch zou het beter zijn als de samples voor iedereen beschikbaar waren. Ik vind dat commerciële bedrijven daar een rol in moeten spelen. Hun diensten zouden niet alleen beschikbaar

moeten zijn voor de betalende klant.’ Kartman: ‘We willen graag samenwerken met de publieke bank. Maar dat is lastig, want als mensen navelstrengbloed bij ons opslaan dan blijven de stamcellen hun eigendom. En we kunnen ze niet dwingen om ze te doneren als een ander ze nodig heeft.’

Stelling 2: Stamcellen uit navelstrengbloed zijn onbeperkt houdbaar.

Kartman: ‘Daar gaan we vanuit. We weten al dat ze 23 jaar lang kunnen worden ingevroren. Dat is getest. We vertellen mensen wel dat nog nooit is bewezen of de kwaliteit na langer invriezen goed blijft, maar dat we hier vanwege deze test na 23 jaar op vertrouwen dat het voor altijd mogelijk is.’ Dzierzak: ‘Hoe vriezen jullie ze in? Volgens welke voorschriften gebeurt dat? Volgen jullie de regels die Netcord (de in Leiden gevestigde overkoepelende organisatie die de publieke stamcelbank Eurocord aanstuurt, red.) heeft opgesteld?’ Kartman: ‘Ja, we werken volgens het protocol van Netcord. Ze komen ons daar nog op testen.’ Dzierzak: ‘Als wetenschapper zou

ik echt wetenschappelijk willen testen, maar dat kan niet. Want zo’n test kun je een keer doen. Je moet de ontdooide stamcel dan in iemands lichaam plaatsen. Dat is de enige manier om het te testen. Maar als het misgaat, overleeft die persoon het niet. Dan kun je het niet meer overdoen met een betere stamcel.’ Kartman: ‘Wij begrijpen ook dat je ons niet op onze blauwe ogen kunt geloven. Het zou natuurlijk verschrikkelijk zijn als je ze over dertig jaar wilt gebruiken en dat dan blijkt dat ze verkeerd zijn ingevroren. We testen de kwaliteit van de stamcellen zelf voordat we ze invriezen.’ Dzierzak: ‘Waar testen jullie dan op? Infectieziektes?’ Kartman: ‘Ja.’ Dzierzak: ‘En genetische ziektes?’ Kartman: ‘Nee, dat niet. Dat is volgens mij ook maar beperkt mogelijk. Maar we willen het ook niet. Wie wil nou weten op welke ziektes je kind in de toekomst genetisch gezien veel kans heeft om ze te krijgen?’

Stelling 3: Met stamcellen uit navelstrengbloed kun je elke ziekte genezen.

Kartman: ‘Dat is niet waar. Daar

ben ik eerlijk over. Ik zeg altijd: ‘je kunt je stamcellen redden. Als je ze niet opslaat, dan worden ze weggegooid. In de toekomst kun je ze misschien gebruiken. We weten nog niet precies waarvoor. Maar voor honderd euro per jaar houd je de optie open.’ Dzierzak: ‘We weten dat stamcellen geschikt zijn om leukemie en andere bloedziektes te genezen.’ Kartman: ‘In het geval van een erfelijke vorm van leukemie is het wel zo dat de stamcellen van een ander vaak geschikter zijn voor therapie. Omdat je lichaam in reactie op de leukemie alle cellen die het herkent kapot probeert te maken.’ Dzierzak: ‘Ja, dat klopt. Maar er zijn ook mensen die zeggen dat ze met je stamcellen spierziektes kunnen genezen. Voor veel geld. Zo ver is het echter nog lang niet.’ Kartman: ‘We kunnen de therapeutische mogelijkheden nu in drie categorieën indelen. Ten eerste wat we kunnen. Dat is bloed, botten en huid beter maken. Ten tweede

wat we in drie tot vijf jaar denken te kunnen genezen omdat het onderzoek al vergevorderd is. Dan denken we aan suikerziekte of ouderdomsblindheid. En ten derde wat we graag willen. Dat geldt bijvoorbeeld voor ziektes als MS (Multiple Sclerose, red.) en Alzheimer.’

Stelling 4: De regering moet mensen verplichten stamcellen uit navelstrengbloed in te vriezen.

Kartman: ‘Moet je alle vrouwen elk jaar testen op borstkanker? Goed idee, maar niet te betalen. Datzelfde geldt voor het verplicht invriezen van navelstrengbloed.’ Dzierzak: ‘Het is moeilijk om iets te zeggen over wat de regering moet doen. Maar ik denk dat het belangrijk is om mensen te scholen. Vertel wat we onderzoeken en wat de potentie van stamcellen uit navelstrengbloed is. De Nederlandse regering doet steeds meer zijn best mensen hierover te informeren.’ Kartman: ‘Toch weet nog steeds

Zelf (of een familielid) ergens stamcellen opgeslagen? Zijn eigen stamcellen uit beenmerg zijn afgenomen door een hoogleraar uit Utrecht en zijn vervolgens opgeslagen. Wanneer hij niet aan stamcellen denkt, gaat hij: paardrijden of squashen. tachtig tot negentig procent van de mensen niet dat het mogelijk is om je navelstrengbloed in te vriezen.’ Dzierzak: ‘Hoe veel slaan jullie per jaar dan op?’ Kartman: ‘Een paar honderd units. We krijgen het navelstrengbloed binnen in hoeveelheden van zestig tot 150 milliliter per afname. De stamcellen worden volgens internationaal protocol bewaard in speciale zakjes van 25 milliliter. Maar Nederland kent jaarlijks zo’n 180.000 bevallingen. Die paar honderd in opslag is dus nog heel weinig.’ Dzierzak: ‘Maar een zwangerschap is een van de gelukkigste momenten in je leven. Dan ben je helemaal niet bezig met onheil. Je wilt dan niet denken aan de mogelijkheid dat je kind leukemie zou kunnen krijgen.’ Kort na het interview meldt Kartman dat Stamcelbank Nederland heeft besloten twee extra opties aan te bieden. Naast opslag voor jezelf, wordt ook de opslag met HLA-typering voor de publieke registratie én donatie voor onderzoek mogelijk. 7

[email protected] MEER INFORMATIE www.stamcelbanknederland.nl: uitgebreide informatie over de private stamcelbank. tinyurl.com/lj5gxz: website van het stamcelinstituut van het Erasmus MC waar Elaine Dzierzak directeur van is. STAMCEL

25

V&A

Vraag en Antwoord

Vragen waar je al jaren mee rondloopt? Quest geeft antwoord. Mail je vraag naar: [email protected] Of stuur je vraag naar: Redactie Quest, Gebouw Stede, Dalsteindreef 82-92, 1112 XC Diemen.

Als je een mens kloont, denkt de tweede mens dan hetzelfde?

Vishnu is de hindoeïstische god die de schepping in stand houdt. Hij heeft meerdere armen.

Marleen, Eindhoven

Kan ik er in de toekomst een paar armen bij krijgen? Jonas Ghyselen, Blankenberge (België) ndrukwekkend toch, de Hindoe-god Vishnu met zijn extra armen? Stel je voor wat je daar allemaal mee kunt. Afwassen terwijl je aan het typen bent bijvoorbeeld. Of extra snel zwemmen. Maar het blijft bij dromen. Stamcellen gebruiken om extra armen te kweken kan niet, want ze houden zich aan de DNA-structuur van het lichaam. Die structuur

I

staat doorgaans niet toe dat stamcellen op de verkeerde plaats worden gebruikt. Spuit je extra huidstamcellen in op de plek waar je een nieuwe arm wilt? Dan gebruikt het lichaam ze voor het maken van gewone huid, maar niet voor een extra arm. Een arm kweken en hem later vastnaaien werkt ook niet. Dan ziet het lichaam hem als iets vijandigs en stoot het af. Als het kweken al lukt.

en kloon van een mens en het origineel E zouden evenveel op elkaar

Een arm bestaat uit veel verschillende soorten stamcellen, zoals bloedstamcellen en huidstamcellen. Al die typen in een juiste hoeveelheid laten groeien is volgens het Salk-instituut voor biologische studies onmogelijk. In 1995 liet het instituut zien dat stamcellen gebruikt kunnen worden om verloren lichaamsdelen terug te laten groeien.

Is het mogelijk om cellen van een overleden persoon te klonen?

Net als een tweeling, is een kloon alleen uiterlijk gelijk. Karakter is niet erfelijk.

Hoe oud kan een

stamcel worden?

26

STAMCEL

lleen zolang de cellen nog leven, zijn ze te klonen. Het werkt in principe hetzelfde als een harttransplantatie of een transplantatie van een ander orgaan. Wanneer de mens sterft, duurt het vaak niet lang voor organen en cellen beginnen af te sterven. Hoe snel dat afsterven gaat, hangt af van het weefsel. Nierweefsel houdt het bijvoorbeeld een dag vol, terwijl leverweefsel het na een halve dag al opgeeft. Weefsel van longen en harten houden het nog korter vol: zo’n 6 uur. Maar als je er op tijd bij bent om de cellen van een overleden persoon te verzamelen, kun je ze net als andere stamcellen kweken in een laboratorium. Daar kun je dan weer andere volwassen stamcellen mee kweken. De verzamelde cellen gebruiken om een persoon zelf te klonen is nog niet gebeurd. Al claimt het Amerikaanse kloonbedrijf Clonaid van wel. Bewijs hebben ze echter nooit geleverd. Het klonen van mensen is in de meeste landen overigens verboden.

A

e kennen 2 typen stamcellen: de volwassen en de pluripotente stamcellen. Pluripotente stamcellen zijn de cellen die nog overal in kunnen veranderen. Wanneer pluripotente stamcellen uit embryo’s gewonnen worden, dan noemen we ze omnipotent. In feite zijn ze hetzelfde als pluripotente stamcellen. Deze zijn in een laboratorium onsterfelijk. In ons

W

lichaam verdwijnen ze uiteindelijk. Ongeveer 10 weken na de bevruchting heeft een ongeboren baby alles wat hij nodig heeft. De pluripotente cellen in het embryo gaan zich specialiseren en worden bijvoorbeeld een hersenstamcel. Die specifieke stamcel blijft zich delen, maar is niet meer onsterfelijk. Een volwassen stamcel kan zich maximaal 50 keer delen. Gemiddeld doet een volwassen stamcel er ongeveer 1 tot 1,5 dag

lijken als een identieke eeneiige tweeling. Qua uiterlijk zijn er dus erg veel overeenkomsten, maar innerlijk kunnen ze totaal anders zijn, volgens onderzoekster Christine Mummery van het Leids Universitair Medisch Centrum. Een kloon en de originele mens leiden waarschijnlijk een totaal ander leven. En het zijn juist de gebeurtenissen in je leven die vorm geven aan je opvattingen,

denkwijzen en ook aan je karakter. Maar zelfs als een kloon geboren wordt, kan hij al een totaal ander karakter hebben dan het origineel. Want je karakter is niet genetisch bepaald en dus niet te klonen. Dat geldt uiteraard ook voor dieren. In de Verenigde Staten zijn bedrijven die huisdieren klonen. Veel baasjes schrikken flink als blijkt dat de gekloonde Minoes een stuk koppiger of juist minder koppig is dan het origineel.

Met deze cel kan ons lichaam maken wat het wil.

Mara Hoogveld, Utrecht

Ellen Jongerling, Hellevoetsluis

Het klonen van een overledene kan alleen als de organen nog in leven zijn.

James Till (links) en Ernest McCulloch wonnen in 2005 de Lasker Award voor hun ontdekking van de stamcel.

over om zichzelf te delen. Reken maar uit: in het gunstigste geval leeft zo’n volwassen stamcel dus 75 dagen. Maar dat betekent niet dat ze snel op zullen raken. Elke gedeelde stamcel kan zich ook weer maximaal 50 keer delen. Je lichaam heeft dus je hele leven stamcellen. Stamcellen die uitgedeeld zijn, veranderen in normale cellen. Een bloedstamcel wordt dus uiteindelijk een bloedcel.

Wie is de ontdekker van de stamcel? Eric Mol, Zwartewaal

e wetenschappers Ernest McCulloch en James Till vinden in 1963 voor het eerst stamcellen in het beenmerg van muizen. Wel werd al eerder over een übercel gesproken. De term stamcel werd meer dan 100 jaar geleden, in 1908, onder andere gebruikt door de Russische onderzoeker Alexander Maksimov. Maar het bestaan van stamcellen was toen alleen theorie. Het onderzoek van McCulloch en Till wordt gezien als het eerste onderzoek naar volwassen stamcellen. Die komen voor in de meeste weefsels in ons lichaam. Een bloedstamcel kan nieuwe bloedcellen maken. Het idee van pluripotente stamcellen, die zich nog tot alle soorten weefsels kunnen vormen, werd voor het eerst vastgelegd door Leroy Stevens in 1969. Pas 12 jaar later lukt het Martin Evans, Matthew Kaufman en Gail Martin deze cellen uit een muizenembryo te halen. Dat zijn de embryonale stamcellen waar zo veel over te doen is. Menselijke embryonale stamcellen werden voor het eerst geoogst door James Thompson in 1998.

D

STAMCEL

27

V&A

Vraag en Antwoord

Vragen waar je al jaren mee rondloopt? Quest geeft eft antwoord. Mail je vraag naar: [email protected] Of stuur je vraag naar: Redactie Quest, Gebouw Stede, Dalsteindreef 82-92, 1112 XC Diemen.

We weten nog niet in alle gevallen hoe we pluripotente stamcellen in een bepaalde richting kunnen sturen.

Een shotje stam-cellen is niet het ingrediënt voor een eeuwig leven.

Wanneer kunnen we het eeuwige leven krijgen met een dagelijks shotje stamcellen? Tom, Horst

tamcellen zorgen dat je lichaam kan herstellen van schade, zoals ziektes of een gebroken heup. Als je ouder wordt, duurt dat herstel langer en verloopt het ook minder goed. Er zijn dan nog steeds net zo veel stamcellen aanwezig, maar een groot deel van ze gaat een beetje op een luie stoel hangen. Als we die luie donders weer aan het werk kunnen zetten, zouden ouderdomskwaaltjes tot het verleden kunnen behoren. Maar het is onwaarschijnlijk dat we daardoor veel langer zouden kunnen leven. Ouder worden is waarschijnlijk genetisch bepaald. Stamcellen kunnen wel helpen gezonder ouder te worden. Een breuk kan dan sneller herstellen. Maar het eeuwige leven door een shotje stamcellen? Dat gaat waarschijnlijk nooit gebeuren.

S

28

STAMCEL

Kan een stamcel ook een spermacel of een eicel worden, als oplossing voor onvruchtbare mensen? Marc Smellink, Groningen

Is het mogelijk om stamcellen te verkrijgen zonder embryo’s? J

doorgaans uit embryo’s halen en die nog alle typen cellen in ons lichaam kunnen vormen. Volwassen stamcellen kunnen dat niet meer. Zij zijn gespecialiseerd in het maken van bepaalde types cellen, zoals bloedcellen of hersencellen. De cellen die het gemakkelijkst om te bouwen zijn naar iPS-cellen, zijn huidcellen en haarcellen. Vooral omdat ze zo gemakkelijk te krijgen zijn. Door bepaalde eiwitten en genen toe te voegen aan de huidcel, herprogrammeert hij zichzelf binnen een paar

Hoe veel kost een gram stamcellen? Ingeborg Kemp, Hengelo

tamcellen zijn echt schreeuwend duur. Je moet nogal wat stamcellen hebben om een gram op de weegschaal te kunnen leggen: ongeveer één miljard. De makkelijkst te verkrijgen stamcellen zijn afkomstig uit het beenmerg. Die worden tegenwoordig meestal afgenomen via het bloed. Per bloeddonatie worden

S

zo’n 5 miljoen stamcellen per kilogram lichaamsgewicht gewonnen. Bij een gemiddeld gewicht van 80 kilogram levert dat dus 400 miljoen stamcellen op. Voor één gram stamcellen moet je dus 2,5 keer prikken. Een enkele afname kost ongeveer 1500 euro. En dan ben je er nog niet. De stamcellen moeten uit het

bloed gezuiverd worden. Volgens het Erasmus MC te Rotterdam kost dit een slordige 2100 euro per zuivering. En die hele procedure moet ook nog eens een paar keer worden herhaald. De totale kosten worden op ongeveer 15.000 euro geschat. CIJFERS MET DANK AAN HET ERASMUS MC TE ROTTERDAM.

etenschappers in het Britse Newcastle kweekten in juli 2009 naar eigen zeggen als eerste ter wereld zaadcellen uit stamcellen. Ze publiceerden hier vervolgens over in het tijdschrift Stem Cells and Development. En aan de Universiteit van Sheffield zijn ze bezig met het kweken

W

Niranyana, Driebergen

azeker! Maar ze verkrijgen en ze gebruiken is een ander verhaal. En dat is precies waar de Nederlandse wetenschapper Niels Geijssen in zijn laboratorium aan de Harvard Universiteit onderzoek naar doet. In 2007 bleek al uit onderzoek van de Universiteit van Kyoto dat volwassen cellen opnieuw geprogrammeerd kunnen worden, zodat ze denken dat ze stamcellen zijn. Dit worden geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS-cellen) genoemd. Het zijn de stamcellen die we

Het gebruik van kunstmatig sperma brengt allerlei ethische dilemma’s met zich mee.

weken tot pluripotente stamcel. Deze iPS-cellen kunnen vervolgens worden gebruikt om nieuw hartweefsel te maken voor bijvoorbeeld een hartpatiënt. Pluripotente stamcellen moeten uiteindelijk volwassen cellen worden, zodat ze precies het gewenste celtype maken. Alleen weten we volgens Geijsen nog niet goed hoe we deze pluripotente stamcellen in een bepaalde richting moeten sturen.

Stamcellen zijn schreeuwend duur.

van eicellen. Maar die cellen gebruiken om onvruchtbaarheid tegen te gaan, is erg moeilijk. De samenstelling van onze voortplantingscellen is volgens het Nederlandse netwerk, genaamd Stem Cells in Development and Disease, zo specifiek dat het onmogelijk is om ze ooit precies na

te bouwen. Daarnaast is het klussen met genetisch materiaal in de meeste landen verboden. Want tegenstanders zijn bang dat eventuele foutjes die gemaakt worden in de gekweekte sperma- of eicellen, terug zullen komen in de kinderen die uit het experiment voortkomen.

Zijn stamcellen ook geschikt voor een penisvergroting? Of een borstvergroting? Tarek, Utrecht et zal je misschien niet verbazen, maar er lopen op dit moment al vrouwen rond op de wereld die hun borsten hebben laten vergroten met behulp van stamcellen. Wetenschappers van de Universiteit van Tokio haalden in 2004 bij 38 vrouwen lichaamsvet weg uit de buik en filterden daar de stamcellen uit. Deze werden gemengd met normale cellen en weer ingespoten in de borsten. De vetstamcellen gingen daar aan de slag en deden waar ze goed in zijn: zichzelf kopiëren. De groei was ongeveer een halve cupmaat groot. Een penisvergroting is weer een heel

H

ander verhaal. Het verschil zit hem in het type weefsel. Borsten kunnen wel groter gemaakt worden door de toevoeging van vetweefsel. Maar om een penis te kunnen vergroten is veel meer nodig, wil de penis tenminste ook nog blijven functioneren. Want de penis is opgebouwd uit allerlei verschillende typen weefsel, die niet uit één type stamcel gevormd kunnen worden. De vrouwelijke borst bestaat behalve melkklieren voornamelijk uit vetweefsel, wat het laten groeien gemakkelijker maakt.

Naast implantaten en vet uit een liposuctie kunnen vrouwen nu ook kiezen voor een borstvergroting met hulp van hun eigen stamcellen.

STAMCEL

29

Mens & Lichaam

Een nieuwe blaas, vers uit het laboratorium? Het is al mogelijk! Een kapot hart? Je repareert het met een dosis stamcellen. Nieuwe nier nodig? Kweek hem in je eigen lichaam. Arm eraf? Hij groeit vanzelf weer aan. In de toekomst kan het. Misschien... 7 TEKST: RIK KUIPER

Gerenoveerd

lichaam D

at het op Valentijnsdag was, was toeval. Mooi toeval, dat wel. In het Hubrecht Instituut in Utrecht begon op 14 februari 2001 in een petrischaaltje een hartspiercel te kloppen. Onderzoeker Christine Mummery weet het nog goed. Een analiste kwam haar kamer binnen om het te vertellen. Mummery sprong op, en rende meteen door de gang naar het laboratorium. Ze keek door de microscoop. Daar zag ze de cellen: korrelige cirkels die de hik leken te hebben. Menselijke hartspiercellen! Ontstaan uit menselijke embryonale stamcellen! Het was een wereldprimeur, en niet zomaar eentje. Want veel wetenschappers twijfelden tot aan dat moment of het eigenlijk wel mogelijk was. Dat ene klompje hartcellen, die vier maanden zouden blijven kloppen, vormde het begin van een fascinerende ontdekkingsreis. Want nu het mogelijk was om

menselijke hartspiercellen in het laboratorium te kweken, werd het misschien ook mogelijk om... De onderzoekers durfden er bijna niet aan te denken. Zouden zulke gekweekte cellen misschien een rol kunnen spelen bij de genezing van een hartinfarct, waarbij een patiënt al gauw een miljard hartcellen verliest? Zou je de verloren cellen kunnen vervangen door bij de patiënt nieuwe hartspiercellen in te brengen? Dat zou fantastisch zijn. A Touw geeft infarct Mummery en haar collega’s in Utrecht begonnen te experimenteren. Met een touwtje knepen ze een bloedvat van een gezonde muis af, om zo een hartinfarct te simuleren. Een deel van het hart van het diertje zat nu zonder bloed. Normaal gesproken neemt de hartfunctie tijdens de eerste weken na zo’n infarct geleidelijk steeds verder af. Daarna treedt het herstel in. Zou dat misschien

verbeterd kunnen worden als ze bij een groep muizen een paar miljoen menselijke hartspiercellen inspoten, hartcellen die waren gekweekt uit embryonale stamcellen? Bij muizen uit een controlegroep lieten ze de natuur de herstelwerkzaamheden verrichten. De onderzoekers hoopten dat de stamcellen vanzelf op de juiste plek terecht zouden komen en dat de schade aan het hart daardoor beperkt zou blijven. En ja hoor, de toegediende stamcellen zorgden er inderdaad voor dat het hart minder beschadigde tijdens de eerste paar weken na het infarct. ‘Onze inge-

spoten cellen legden een heel netwerk aan van bloedvaten en hartcellen in het littekenweefsel’, zegt Mummery. Daardoor herstelden 0

Hartkwaal in een schaaltje

E

en genetische afwijking aan het hart? De wetenschap wil precies weten hoe dat zit. Inmiddels is het mogelijk om een huidcel van een hartpatiënt te nemen, die om te vormen tot stamcel, en deze in het lab uit te laten groeien tot zieke hartcellen. Door deze hartkwaal in een schaaltje te observeren, hopen weten30

STAMCEL

schappers te leren hoe een ziekte zich ontwikkelt. Ook is het mogelijk er medicijnen aan toe te voegen, om te kijken of dat de

ontwikkeling van de ziekte vertraagt. Een gebroken hart is nog niet met stamcellen te repareren.

Onderzoeker met een gewoon protheseoor (rechts) en een mal om een nieuwe oorschelp te laten groeien uit lichaamseigen cellen (links). STAMCEL

31

Mens & Lichaam

Geef je iemand gekweekte hartspiercellen, dan mag daar geen ander weefsel bij zitten

Als een zeester een arm kwijtraakt, groeit die weer aan. En hoe! 0 deze muizen beter dan de muizen uit de controlegroep. ‘We waren ontzettend blij!’ Maar juich nooit te vroeg. Want daarna keken de onderzoekers of die verschillen een paar maanden later nog steeds bestonden. Dat viel tegen. Want de muizen die een stamceltransplantatie hadden gekregen herstelden weliswaar sneller, maar uiteindelijk genazen de muizen uit de controlegroep vrijwel even goed. ‘Het was een grote teleurstelling.’ A Cel slaat op hol Hartfalen behandelen door hartcellen in te spuiten die afkomstig zijn van stamcellen. Het leek zo’n mooi en veelbelovend idee, maar hoe langer Mummery en haar collega’s met hun hartcellen aan het stoeien waren, hoe ingewikkelder het allemaal bleek te zijn.

Breng je bijvoorbeeld kloppende hartcellen in het lichaam van een patiënt, dan kan dat ertoe leiden dat het hart op hol slaat. ‘De hartspiercellen zijn dan een soort pacemaker, die een ritme aangeeft dat afwijkt van het ritme van het hart zelf. In plaats van 100 keer per minuut, kan het hart 200 keer gaan slaan. Dat gaat niet goed. Het hart moet centraal worden aangestuurd.’ Daar komt bij dat embryonale stamcellen eenvoudig tot allerlei andere soorten cellen uit kunnen groeien die je op dat moment juist niet nodig hebt. Krijgen de stamcellen net de verkeerde prikkels, dan kunnen ze pardoes bot of kraakbeen gaan vormen, of wat dan ook. ‘Omdat je nu eenmaal geen bot in je hart wilt hebben, is het zaak om louter hartcellen in te spuiten. Bij de muizen spoten we drie miljoen hartcellen in, die we uit stamcellen hadden gemaakt. Bij de mens zouden dat zeker een miljard hartcellen moeten zijn. En daar mag dus geen enkele stamcel meer tussen zitten. Want als er ook maar één cel tussen zit die niet gespecialiseerd is, dan kan die er al voor zorgen dat een gezwel ontstaat.’

bij het Leids Universitair Medisch Centrum. ‘Maar het was naïef om te denken dat je alleen wat hartcellen hoeft in te spuiten.’ Nu zoeken stamcelonderzoekers naar andere methoden om hartpatiënten te genezen. Een van de interessante ontdekkingen die Mummery deed bij het onderzoek naar hartspiercellen, is het bestaan van zogeheten ‘voorlopercellen’. Die cellen komen voort uit embryonale stamcellen, maar zijn nog geen gespecialiseerde cellen. Het zijn een soort tussenstations, cellen die op weg zijn hartcellen te worden. Deze voor-

De Leidse onderzoeker Christine Mummery wordt door sommige collega’s ‘de stamceldiva’ genoemd.

A Spuiten alleen is naïef Het duurt dus nog wel even voordat hartpatiënten op grote schaal behandeld worden met hartcellen afkomstig van stamcellen. ‘Die droom hebben we nog wel’, zegt Mummery, die inmiddels werkt 0 Van individuele hartcellen kunnen onderzoekers de elektrische activiteit meten.

Nieuwe penis!

H

ij kan niet alleen een menselijke blaas in zijn lab kweken. Nee, Anthony Atala van het Instituut voor Regeneratieve Geneeskunde aan de Wake Forest Universiteit is er ook in geslaagd een nieuwe penis te bouwen. Voor konijnen, dat wel. Enkele jaren geleden berichtte de tissue engineer dat hij uit konijnenpenissen 32

STAMCEL

A Hart krijgt pleister Een andere mogelijkheid om een hartinfarct te behandelen, is het zogeheten tissue engineering. Dat is een methode waarbij je vervangingsonderdelen van het lichaam in het laboratorium kweekt. ‘Je maakt bijvoorbeeld hartspierweefsel uit stamcellen, en dat plak je als een soort pleister op het hart’, zegt Mummery. Onlangs meldden Duitse wetenschappers dat die ingreep met succes is toegepast bij ratten. Maar ook het kweken van een heel nieuw hart zou op den duur tot de mogelijkheden kunnen behoren, denkt Mummery. ‘Al is dat wel heel ingewikkeld.’ De eerste klinkende successen van tissue engineering zijn er al: bloedvaten, spieren en kraakbeen zijn in het lab gekweekt. Het meest tot de verbeelding spreken de resultaten van Anthony Atala. Hij schreef in 2006 in het gerenommeerde vakblad The Lancet hoe hij zeven kinderen een gloednieuwe blaas had gegeven. Bij elke patiënt had Atala één tot twee vierkante centimeter blaasweefsel afgenomen. De directeur van het Instituut voor Regeneratieve Geneeskunde aan de Wake Forest Universiteit zette de cellen uit dit weefsel op een scaffold, een biologisch afbreekbare mal in de vorm van een blaas. Vervolgens liet hij de cellen zeven weken groeien, waarna chirurgen de nieuwe blaas in het lichaam van de patiënt konden ‘monteren’. Met de patiënten ging het goed, schreef Atala. De oudste nieuwe blaas deed het op het moment dat Atala zijn artikel publiceerde al zes jaar. Zijn andere organen ook binnenkort te kweken met een scaffold en wat cellen? Dat valt te bezien. Een blaas is een vrij eenvoudig ‘bouwwerk’. Veel meer dan een 0

cellen van spieren en bloedvaten had gehaald. Die cellen had hij vervolgens op een scaffold gezet, een soort mal waarop weefsel kan groeien. Zo liet hij nieuwe zwellichamen groeien, die hij vervolgens transplanteerde naar het konijn. Binnen een maand waren de dieren weer in staat de liefde te bedrijven. Dat bleek een succes,

want ook met hun nieuwe geslacht wisten de konijnen hun partners te bevruchten. Volgens Atala moet het ook mogelijk zijn menselijke zwellichamen of misschien wel hele penissen in het lab na te bouwen. De techniek zou in de toekomst ingezet kunnen worden om mannen met erectiestoornissen te helpen.

Stamcellen onder T-shirt lopercellen kunnen niet meer tot alle soorten weefsels uitgroeien, maar alleen nog maar bepaalde gespecialiseerde cellen vormen, bijvoorbeeld bloedvaten of hartspierweefsel. Iets anders zit er niet meer in. Om botcellen te worden, zijn ‘hartspiervoorlopercellen’ al te ver gespecialiseerd. ‘Rondom het gebied waar een hartinfarct is opgetreden, vind je van zulke voorlopercellen’, vertelt Mummery. Ze zijn bedoeld voor

het herstel van beschadigd hartweefsel, maar hun aantal is niet groot genoeg om de schade van een hartinfarct weer ongedaan te maken. ‘Maar misschien kunnen we deze cellen aansporen om veel meer te gaan delen. Bijvoorbeeld door bepaalde stoffen eraan toe te voegen. Welke stoffen? Dat hopen we te leren uit onderzoek met zulke voorlopercellen, die we in het laboratorium uit stamcellen kunnen kweken.’

enselijke embryo’s gebruiken om er M stamcellen uit te winnen? In Nederland was dat in 2001 nog verboden. Maar het gebruik van een bestaande embryonale stamcellijn was wel toegestaan. En dus importeerde de groep van stamcelhoogleraar

Christine Mummery (die toen nog aan de Utrechtse universiteit werkte) menselijke embryonale stamcellen uit Australië. De Australiërs hadden de cellen op hun beurt gekregen van een ivf-kliniek in Singapore. ‘2 van mijn analisten hebben

de stamcellen in kleine flesjes in het vliegtuig meegenomen’, herinnert Mummery zich. ‘We wisten niet of je de cellen koud of warm zou moeten bewaren. We gokten op warm. Uiteindelijk hebben de analisten de flesjes de hele reis, 28 uur lang, onder hun kleding

gehouden, zodat de cellen goed op temperatuur zouden blijven.’ Inmiddels zijn zulke capriolen niet meer nodig. Sinds 2002 is het ook in Nederland toegestaan om stamcellijnen te maken. ‘Mijn groep heeft er sindsdien 4 gemaakt’, zegt Mummery. STAMCEL

33

Mens & Lichaam gedragen als een embryonale stamcel. Zo’n cel staat bekend als induced pluripotent stem cell, kortweg iPS-cel. Verliest iemand in de verre toekomst dus een arm, dan zou het voldoende kunnen zijn om stoffen op de wond te smeren die zulke DNA-blokkades opheffen. Gespecialiseerde huid-, spier- of botcellen in het stompje veranderen daardoor in primitievere voorlopercellen. En die gaan dan aan het werk. ‘Het kost tientallen jaren om dit soort fancy dingen te doen’, zegt Bank. ‘Maar we kunnen het wel, daar ben ik van overtuigd.’ 7

Apparaat met stukje nier en nieuwe nier die groeit in het E lichaam van de patiënt zelf? Het kan nog wel 30 jaar duren. Maar volgens Ruud Bank zijn er tussenoplossingen, die het leven van nierpatiënten die wachten op een donornier aanzienlijk zouden kunnen verbeteren. ‘Veel patiënten gebruiken een dialyseapparaat om giftige stoffen uit het bloed te halen’, zegt de Groningse hoogleraar tissue engineering. ‘Maar sommige giftige stoffen zitten aan eiwitten vast. In de nieren breken de

epitheelcellen zo’n eiwit af en voeren het gif af naar de blaas. Een dialyseapparaat kan dat niet.’ Bank en zijn collega’s werken daarom aan een apparaat waar epitheelcellen in zitten die het gif er wel uit kunnen halen. Die epitheelcellen moeten in het laboratorium gekweekt worden. ‘Probleem is dat deze cellen buiten het lichaam na een paar dagen stierven. Aan de universiteiten van Nijmegen en Eindhoven zijn inmiddels onsterfelijke cellen gemaakt.’ Wordt vervolgd...

0 ballon met gladde spiercellen aan de buitenkant is het niet. Een hart is veel complexer. Het bestaat uit veel meer verschillende soorten cellen, die ook nog met elkaar moeten communiceren. Of, zoals Mummery het verwoordt: ‘Als de blaas een dorp is, dan is het hart een stad vol hectisch verkeer.’ Hoe zit het met andere organen? A Nier vergt tijd Ruud Bank droomt van gekweekte nieren. Maar de Groningse hoogleraar tissue engineering is realistisch. Het kan nog zeker wel dertig jaar duren voordat een goed functionerende nier in een laboratorium nagebouwd wordt. Misschien nog wel langer. ‘In een nier zitten verschillende soorten weefsels: tientallen verschillende soorten cellen, variërend van bloedvaten tot cellen die het bloed filteren en miljoenen minuscule buisjes die urine produceren. We hebben nog geen idee hoe we stamcellen zover krijgen dat ze tot een heel nieuwe nier uitgroeien.’ En daar zit het probleem. ‘Voordat we organen kweken’, aneen kunnen an kun kweken , zegt Bank, ‘moeten ‘moe moeten ten we leren le n hoe we de stamcellen tamc amcellen kunnen dresseren, sser eren, hoe we ze precies reccies e kunnen laten en n doen wat wijijj willen.’

Een menselijk embryo, 10 cellen groot, op de punt van een speld. 34

STAMCEL

[email protected] MEER INFORMATIE www.wfirm.org: website van het Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, met veel informatie over tissue engineering.

Stamcellen uit de blaas groeiden in 5 weken op een blaasvormige mal uit tot deze nieuwe blaas. Om dat te ontdekken, moeten de onderzoekers stamcellen onder allerlei verschillende omstandigheden observeren. In het lichaam huist een stamcel in een niche, een eigen hoekje. De omstandigheden daar bepalen voor een groot deel wat de stamcel doet. Maar welke factoren van die omgeving zijn essentieel? Dat zal de wetenschap in de komende jaren moeten uitvinden. ‘We leven in een heel spannende tijd. Want we hebben de tools om deze vragen te beantwoorden. En pas als je het mechanisme begrijpt, dan kun je ermee spelen.’ A Gel stuurt cel Op zijn computer laat Bank een paar plaatjes zien. Hij begint met een experiment uit 2004, waarbij wetenschappers van de Amerikaanse Johns Hopkins Universiteit speelden met de hoeveelheid ruimte die een stamcel kreeg op een laboratoriumglaasje. Had een

Stomp wordt poot

E

Dialyse is heel ingrijpend voor nierpatiënten. En dan zuivert de kunstnier nog niet eens alle giftige stoffen uit het bloed. Kunnen stamcellen nierpatiënten in de toekomst helpen? stamcel veel ruimte, dan kreeg hij de vorm van een pannenkoek. Had de cel weinig ruimte, dan werd het een bolletje. De pannenkoeken groeiden stuk voor stuk uit tot botcellen, de bolletjes tot vetcellen. ‘De vorm van een stamcel is dus van doorslaggevende betekenis voor wat voor weefsel hij wordt. Daar moeten we rekening mee houden als we met stamcellen iets willen bouwen. Gaaf hè? Nou, let maar op, het wordt nog leuker.’ Vervolgens toont Bank een onderzoek van de Universiteit van Pennsylvania, waarbij dezelfde stamcellen in twee verschillende gels zijn gezet:

een zachte gel en een stijve gel. Aan de gel werden wel voedingsstoffen toegevoegd, maar geen groeifactoren. Die groeifactoren zijn eiwitten die in het laboratorium worden gebruikt om een stamcel te verleiden om te veranderen in een bepaald type stamcel. Met de ene cocktail van groeifactoren verandert een stamcel in het ene type cel, met de andere cocktail in een ander type cel. In de zachte gel bleek hetzelfde type stamcel te veranderen in een zenuwcel, in de harde gel in een botcel. Van die kennis kun je gebruik maken, zegt Bank. ‘Door de stamcellen in de juiste gel te

zetten, hoef je geen groeifactor te gebruiken. En dat scheelt weer: die groeifactoren zijn hartstikke duur.’ A Nieuwe arm kan ook Op een dag zullen alle geheimen bekend zijn en heeft de wetenschap de stamcel volledig doorgrond. Wat zal er dan mogelijk zijn? Ruud Bank sluit niet uit dat artsen dan zelfs in staat zullen zijn om verloren ledematen weer aan te laten groeien, zoals een salamander dat kan. ‘Verliest de salamander een poot, dan ontstaat bij de wond een hoopje cellen. Het zijn gespecialiseerde cellen die

veranderen in primitievere cellen. Een huidcel wordt bijvoorbeeld weer een voorlopercel. Van daaruit ontwikkelen zich dan weer nieuw bot, pees of kraakbeen.’ Zou je dat mechanisme bij de mens ook weer kunnen aanzwengelen? ‘Ik denk het wel. Bij de mens kan een huidcel nooit meer een voorlopercel worden. Er is het nodige geblokkeerd in het DNA. Maar als we leren hoe we dat kunnen deblokkeren....’ Dat deblokkeren niet onmogelijk is, bleek nog niet zo lang geleden. Japanse wetenschappers slaagden erin om een huidcel zo te herprogrammeren, dat hij zich weer ging

en afgesneden/afgerukte/afgebeten afgesneden/afgerukte/afgebbeten poot? Voor V een salamander is het geen probleem. proobleem Hij kan ka het lichaamsdeel oneindig vaak opnieuw aan laten groeien. En daarmee neemt de salamander een bijzondere plaats in het dierenrijk in. Geen enkel ander gewerveld dier doet het hem na. Maar hoe werkt dergelijke regeneratie? Wanneer een salamander een poot verliest, dan sluiten de opengereten bloedvaten zich razendsnel. Daardoor gaat weinig bloed verloren. De dagen erna verzamelen zich stamcellen in de stomp, cellen die vergelijkbaar zijn met de cellen die in het embryo zorgen voor de groei van de poot. Bijzonder is dat deze cellen in de stomp informatie bij zich dragen over hun positie in het lichaam. Door met elkaar te ‘overleggen’ weten ze precies welk deel van de poot verloren gegaan is, en wat ze dus moeten gaan bouwen. 0 De axolotl, ook wel bekend als molsalamander, kan in een dag of 40 een nieuwe poot krijgen. Compleet met alle benodigde spieren, zenuwen en bloedvaten. STAMCEL

35

Mens & Lichaam

Nederland krijgt er zo’n 10.000 darmkankerpatiënten per

Dappere

darm

Darmkanker is moeilijk te behandelen. Want het verspreidt zich razendsnel. Hoe komt dat? Op hol geslagen stamcellen zijn de boosdoeners.

7 TEKST: ANTJE VELD

H

et is geen pretje om een darm te zijn. Je moet je zeven meter lange zelf helemaal oprollen om in het lichaam te passen. Je zit vol met vieze bacteriën die door etensresten zijn achtergelaten. En dan blijk je ook nog eens een van de organen te zijn die het snelst kanker ontwikkelen. Want elk jaar krijgt Nederland er 10.000 darmkankerpatiënten bij. Door de aanwezigheid van bacteriën zijn de darmen erg kwetsbaar. De binnenbekleding van de darm vernieuwt zichzelf daarom elke

vijf dagen. Ter vergelijking: de huid doet dat een keer per maand. Maar een tumor in je darmen doet net zo hard mee met vernieuwen. Het is dus lastig strijden tegen darmkankercellen die razendsnel vernieuwen. In het Hubrecht Instituut in Utrecht ‘bouwden’ ze een muis om uit te zoeken waarom darmkankercellen zo op hol slaan. Hun schokkende conclusie? Stamcellen zijn de boosdoeners. A Darmcel werkt hard In onderzoek naar darmkanker keek iedereen altijd naar de zieke

Mens is geen proefkonijn iccardo Fodde, R hoogleraar Experimentele Pathologie bij het Erasmus MC in Rotterdam, gelooft dat de darm kankerstamcellen heeft. Andere wetenschappers twijfelen aan dat idee. Fodde is ervan overtuigd dat een tumor op dezelfde manier is opgebouwd als normaal weefsel. Dus: met een paar stamcellen, een paar gespecialiseerde cellen en alles dat daar tussenin zit. Als Fodde 36

STAMCEL

gelijk heeft, kunnen we een tumor in de toekomst waarschijnlijk beter behandelen. ‘De huidige kankertherapie is gericht tegen delende (tumor)cellen. Maar kankerstamcellen zijn hier vaak resistent tegen en kunnen voor het terugkomen van de tumor zorgen’, zegt Fodde. Als we een therapie zouden kunnen ontwikkelen die enkel en alleen kankerstamcellen aantast, is de kans groot dat het

kanker zou kunnen genezen. Maar zolang nog niet iedereen gelooft dat een tumor uit dezelfde celonderdelen bestaat als normaal weefsel, is die therapie nog ver weg. Twijfelaars stellen dat een bewijs in muizen nog niet wil zeggen dat het bij een mens precies zo werkt. ‘Dat maakt het lastig’, zegt Fodde. ‘Want je kunt natuurlijk geen kankercellen in een mens transplanteren.’

jaar bij

Na ongeveer 5 dagen zijn de cellen uitgewerkt en worden ze afgevoerd.

DE BINNENBEKLEDING VAN DE DARM

De blauwgekleurde stamcellen specialiseren zich geleidelijk tot bijvoorbeeld slijmcellen of cellen die energie opnemen.

darm. Hoogleraar moleculaire genetica en directeur van het Hubrecht Instituut Hans Clevers, vond dat maar raar. Waarom? ‘Kanker ontstaat uit slechts één foute cel die zich steeds verder deelt. Maar een patiënt met darmkanker komt pas bij je als hij een forse tumor heeft. Dan kun je niet meer terugkijken hoe het begon.’ De hoogleraar die al lang cellen bestudeert, verdenkt de cel waar alles mee begint. De cel die nog elke andere cel kan worden: de stamcel. Totdat de hoogleraar zich op de gezonde darm stortte, dachten wetenschappers altijd dat daar geen stamcellen zaten. Clevers vermoedde van wel. Want een van de unieke eigenschappen van stamcellen is dat ze zichzelf kunnen vernieuwen. En dat heeft een kwetsbare darm die elke vijf dagen vernieuwd moet worden hard nodig. Bovendien zag hij onderin de darm een aantal onbekende cellen zitten die nog nooit goed waren bestudeerd. En dat zouden stamcellen kunnen zijn, dacht Clevers. Een andere gangbare veronderstelling over stamcellen in het algemeen is dat het slaapkoppen zijn. Ze zouden niet snel delen, volgens de meeste wetenschappers. Ook dat leek Clevers in de onrustige darm niet waarschijnlijk. Want om de darm

A Muis licht op Clevers bouwde een speciale muis waarin het stamceleiwit felgroen kleurt. Hoe deed hij dit? Hij nam een stukje DNA uit een zeepoliep. Dat is een soort alg die groen licht geeft. Dit stukje plakte de hoogleraar in het DNA van de muis. Hij codeerde het zo dat het oplicht op de plek waar het eerder ontdekte eiwit wordt aangemaakt. Ofwel: als een stamcel aan het werk gaat. Hij legde vervolgens een stukje van het onderste gedeelte van de darm onder de microscoop. En wat zag hij? Groen oplichtende cellen. De darm had dus stamcellen. Nu wilde hij nog bewijzen dat deze darmstamcellen zich razendsnel delen. Want die activiteit zou wel eens de oorzaak van de tumorgroei kunnen zijn. Nadat een darmstamcel zich deelt, is het geen echte stamcel meer. Langzaam groeit hij uit tot gespecialiseerde darmcel. Maar het groene licht gaat na die eerste deling uit. Clevers moest iets verzinnen om iets van de stamcel zichtbaar te houden in de dochtercellen.

Dit is een stamcel

elke week een nieuwe bekleding te geven, moeten de stamcellen hard werken. Dat betekent: vaak delen elen om zo veel mogelijk nieuwe cellen ellen aan de darm te geven die zich kunnen specialiseren tot bijvooroorr beeld een slijmcel. Hoe kon hijij nu bewijzen dat de darm wel stamamcellen heeft? En dat die zich vaak delen? Hij moest ze een merkerkteken kunnen geven. Een teken eken dat de stamcel verraadt. A Clevers ontmaskert cel Ieder mens heeft zijn eigen DNA. NA. Elke lichaamscel krijgt een kopie

‘Fluorfoto’ van een delende cel. De chromosomen zijn oranje, de verdeelkabels (microtubuli) groen.

van jouw unieke DNA-code. Op O die kopie staan duizenden genen. nen n.. Wanneer een cel besluit dat hij h een gen nodig heeft, laat hij da dat at hij gen een eiwit maken. Dan kan hij het pas echt gebruiken. Met het heet ene eiwit kan een cel bijvoorbeeld ld re energie uit voedsel halen. Andere eiwitten kunnen weer signalen door het lichaam sturen. Ook komt niet elk eiwit in elke cel voor. Met behulp van een computerprogramma hield Clevers een eiwit over dat alleen door stamcellen werd gebruikt. Dat eiwit werd dus zijn merkteken. De grote vraag was nu: zou dat eiwit ook op die onderste darmcellen zitten waarvan Clevers vermoedde dat het stamcellen waren? Onder een microscoop kun je dat niet zien. Want eiwitten zijn kleurloos. De oplossing: hij gaf het eiwit dat stamcellen verraadt een fel kleurtje.

Onderin ons darmweefsel (rood) zitten de stamcellen (blauw). Op de rechterfoto zijn in blauw de dochtercellen van de stamcellen te zien. Zo laat Clevers zien dat stamcellen de darm vernieuwen.

A Spoor kleurt blauw Om de resten van een stamcel te kunnen volgen, gaf Clevers zijn muis nóg een bijzonder kenmerk. Hij zette weer een extra stukje in zijn DNA. Dat is een soort aanen uitknop die een darmstamcel blauw laat kleuren. Elke cel die uit deze gemanipuleerde cel ontstaat, neemt een beetje blauw mee. Door nu een injectie met speciaal hormoon in de muis te spuiten,

Hans Clevers ‘bouwde’ een muis op maat voor zijn onderzoek. zette hij het aan. In een kleine dosis, zodat er slechts een paar darmstamcellen donker kleuren. Wanneer de darmstamcel zich een paar keer deelt, ontstaat langzaam een spoor van blauwe cellen door de darm. Na drie dagen zag Clevers bovenaan de darm ook lichtblauw gekleurde varianten van gespecialiseerde darmcellen zitten. Slijmcellen bijvoorbeeld. Onderin de darm bleven donkerblauwe stamcellen zich dagelijks vernieuwen. Ertussenin ontdekte hij nieuwe blauwe dochtercellen. Tot nu toe dacht de wetenschap dat stamcellen zich maximaal 52 keer deelden. Maar de darmstamcellen in de muis deelden ruim 700 keer. In de onrustige darm waren ze dus actiever dan we tot dan toe dachten. Nu had Clevers nog één vraag: wat gebeurt er als de muis kanker heeft? A Tumor groeit explosief ‘Darmkanker is uniek omdat het ontstaat door mutaties van slechts een enkel gen’, zegt Clevers. Je lijf beschermt je met een enkel gen tegen darmkanker. Schakel je dit gen uit, dan groeien tumoren in je darm. Al verloopt dat volgens Clevers niet in elke cel hetzelfde. ‘Toen ik het gen in gewone darmcellen van de muis uitschakelde, ontstonden kleine tumoren. Die zie je met het blote oog niet en zijn ongevaarlijk.’ Toen hij het gen in stamcellen uitschakelde, zag hij dat de tumor een niet te stoppen groeispurt maakte. Het zijn een paar afwijkende stamcellen die darmkanker levendig houden. Als ze daar zo schadelijk zijn, kun je ze dan niet beter verwijderen? ‘Nee, dan ben je binnen vijf dagen dood’, zegt Clevers. We moeten ervoor zorgen dat het beschermende gen daar niet meer uitschakelt. Of alleen díe kankerstamcellen aanpakken en gewone stamcellen met rust laten. 7

[email protected] MEER INFORMATIE www.hubrecht.eu/index_nl.html: over het belang van onderzoek in de ontwikkelingsbiologie. STAMCEL

37

Visueel Plakje muis

In beenmerg is 1 op de 100.000 cellen een stamcel

De sterk uitvergrote dwarsdoorsnede van een muizenaorta ziet er zo uit. De turquoise lijn laat de wand van de aorta zien. De gele rondjes zijn bloedstamcellen.

Stamcel

Felle cel Als je de wand van een darm uitvergroot, zie je dat er allerlei uitstulpingen op zitten. Dat zijn de darmvlokken. Hieronder zijn een paar van die uitstulpingen uitvergroot met een fluorescentiemicroscoop. De rode cellen zijn de gespecialiseerde darmcellen. De groene onderin zijn de darmstamcellen.

in beeld Met het blote oog zijn onze stamcellen niet te zien. Maar met elektronenmicroscopen en fluorescentiemicroscopen kunnen we ze toch opsporen. 7 TEKST: ANTJE VELD

Plas bloed In beenmerg zitten verschillende typen bloedcellen. Welke de stamcellen zijn? Dat weet je pas als je de kenmerken per cel vaststelt. Aan de kleur en de vorm is weinig te zien.

Op kweek Onderzoekers kunnen deze mesenchymale stamcellen laten uitgroeien tot verschillende cellen, zoals bot of kraakbeen. Wat ze worden, hangt af van de signalen die de onderzoekers ze geven. Bijvoorbeeld: wat voor groeifactor gooien ze erbij? 38

STAMCEL

STAMCEL

39

Visueel

In 2001 groeiden in het lab voor het eerst menselijke rode bloedcellen uit embryonale stamcellen

Rijpe neuronen Dit zijn voorlopercellen van neurale cellen. Ze zijn ontstaan uit humane embryonale stamcellen. Ze groeien in een schaaltje in het lab van onderzoeker Su-Chun Zhang aan de Universiteit van WisconsinMadison. Hier is te zien dat ze rijpe neuronen (rood) en gliacellen (groen) maken. Gliacellen hebben veel taken. Zo voorzien ze de zenuwcellen van voedingsstoffen.

Bloemschikken Op deze illustratie van de Universiteit van Wisconsin-Madison zijn de motorische neuronen rood, de zenuwuitlopers groen en de blauwe stippen zijn DNA in de celkernen.

Zelf bloedcellen maken In 2001 slaagden Amerikaanse wetenschappers er voor het eerst in om in het laboratorium menselijke rode bloedcellen te laten groeien uit embryonale stamcellen. Die rode bloedcellen zie je hier.

Eiwit verraadt neuronen Humane embryonale stamcellen die zijn gespecialiseerd tot neurale cellen. In blauw de kernen van de cellen. In groen de uitlopers van de neurale cellen. Deze kunnen we zien omdat een specifiek eiwit is aangekleurd dat alleen in neuronen voorkomt. 40

STAMCEL

Duwtje richting neuronen Deze kolonie van humane embryonale stamcellen werd gekweekt op materiaal van een muis. De stamcellen worden behandeld met een stof die zorgt dat ze zich als neurale cellen gaan ontwikkelen. STAMCEL

41

Visueel Eiwit op hol

Planten hebben net als mensen hun eigen stamcellen

In deze plant is een bepaald eiwit extra aangezet. Daarom ontstaan stamcellen waar ze niet horen. Het roze uitsteeksel is gebouwd met stamcellen. De rest van de plant (het blauwe deel) bestaat uit volwassen cellen.

Slim spul Dit web van cellen is onmisbaar. Het zijn neurale stamcellen. Hieruit groeien de neuronen en steuncellen voor je hersenen. Neuronen geven signalen door en de steuncellen beschermen de neuronen weer, zodat ze hun werk ongestoord kunnen doen.

Raketinslag Je zou het misschien niet zeggen, maar dit is de wortel van een plantje. De zandraket om precies te zijn. We noemen deze manier van weergeven een hittekaart. De rode kleur geeft aan in welke cellen het eiwit PLETHORA2 wordt gevormd. Hoe koeler de kleur, hoe minder van het eiwit. Als onderzoekers dit eiwit aan de plant toevoegen, groeien extra stamcellen. Het zorgt voor meer wortelstamcellen op de plek waar ze al zaten én dat bovengronds ook wortels gaan groeien. Alsof er spontaan een been uit je schouder groeit en geen arm. 42

STAMCEL

Isolatiedraad De 3 ronde vormen op de foto’s hiernaast zijn zogeheten Schwanncellen, ontstaan uit dezelfde stamcel. Schwanncellen zorgen voor een coating rond de axonen, de uitlopers van zenuwcellen. Door deze coating (de donkere cirkel op de rechterfoto) kunnen signalen sneller verstuurd worden via de zenuwen. MEER INFORMATIE Stem cell now, Christopher Thomas Scott, Plume (2006): genoeg plaatjes gezien? Hierin staat duidelijk wat stamcellen zijn. STAMCEL

43

Toekomst

Geen proefdieren meer, een

medicijn voor MS en een nieuwe knie uit je eigen rug

Stout gedroomd Wat kunnen we nog verwachten van stamcellen? Quest vroeg vijf stamcelonderzoekers naar hun droom voor de nabije toekomst. En hoe lang duurt het nog voor die verwezenlijkt is? 7 TEKST: RIK KUIPER

‘Proefdieren zijn straks niet meer nodig’ g

‘Nieuwe knie maken uit eigen rug’ Wie? Eelko May is onderzoeker bij de faculteit werktuigbouwkunde, maritieme techniek en technische materiaalwetenschappen van de TU Delft. Wat is jouw stoute droom? ‘Ik zou een complete knie willen laten groeien in de grote rugspier van de patiënt zelf. Zodat mensen met knieproblemen geen titanium prothese meer nodig hebben. Die protheses gaan bij jonge mensen 10 jaar mee. Dat is veel te kort. En dus moet er een andere oplossing komen. De techniek waaraan we in het Europese MyJoint-programma werken is als volgt: eerst maak je van het beschadigde gewricht een 3D-CT-scan. Met behulp daarvan 44

STAMCEL

ontwerp je een scaffold, een stuk poreus materiaal in de vorm van het gewricht. Vervolgens neem je stamcellen af bij de patiënt, bijvoorbeeld door ze met een naald uit het beenmerg te halen. De stamcellen spuit je in de scaffold, en vervolgens plaats je deze in de grote rugspier van de patiënt. De stamcellen groeien, worden bot en kraakbeen, en vervangen de scaffold die langzaam oplost. Zo groeit in een paar maanden een compleet kniegewricht, dat je vervolgens kunt transplanteren naar het been.’ Hoe is de stand van zaken nu? ‘Enkele jaren geleden heeft een patiënt wiens kaak was wegge-

haald vanwege kanker, een nieuwe kaak laten groeien in zijn eigen rug. Die is met succes getransplanteerd naar zijn hoofd, ter vervanging van zijn oude kaak. Maar een kaak bestaat alleen uit bot, terwijl in een knie ook kraakbeen zit.’ Wat moet er nog gebeuren? ‘We weten nog niet hoe we ervoor moeten zorgen dat stamcellen ook kraakbeen gaan maken. Misschien moet je een chemische factor toevoegen, die stimuleert dat de stamcellen kraakbeen produceren. Maar welke dat is? Wij werken nu aan een andere methode. We onderzoeken of we de stamcellen een beetje kunnen samendrukken, of ze langs elkaar

kunnen wrijven. In de hoop dat dat ze ertoe zet kraakbeen te worden. Ik ontwerp daarvoor nu een apparaat dat met de scaffold mee de rug in gaat. Zo hopen we op het bot een dunne laag kraakbeen te maken. Op dit moment zijn we bezig met experimenten in varkens, die inmiddels een klein gewrichtje geïmplanteerd hebben gekregen.’ Hoe lang duurt het nog? ‘Je wilt een mens niet maanden met een knie in zijn rug laten lopen, als de kans groot is dat het mislukt. Over 5 jaar kunnen we er bij mensen misschien mee gaan experimenteren. Het duurt nog wel 10 jaar voordat het op grote schaal toegepast wordt.’

Wie? Stefan Braam bestudeert hartspiercellen bij het Leids Universitair Medisch Centrum. Wat is jouw stoute droom? ‘Om de werking en bijwerkingen van nieuwe medicijnen te testen, gebruiken we veel proefdieren. Meestal gaat het om muizen of ratten maar vaak ook om honden en varkens. Bijvoorbeeld omdat hun hart meer op dat van mensen lijkt. Ik hoop dat we veel van deze dierproeven in de toekomst kunnen vervangen door studies met stamcellen.’ Hoe is de stand van zaken nu? ‘We kunnen nu al menselijke embryonale stamcellen laten groeien in een kweekbakje in het laboratorium. Deze cellen kunnen gecontroleerd uitgroeien tot elk celtype in het menselijk lichaam, waaronder hartspiercellen. Deze hartspiercellen lijken in veel opzichten op de cellen in het menselijk hart. Zo vertonen ze elektrische activiteit, waardoor de hartspiercellen samentrekken: het hart klopt op het schaaltje. Op de hartcellen kun je medicijnen druppelen. Vervolgens

kun je zien hoe de hartcellen reageren. Stel bijvoorbeeld dat we een hooikoortsmedicijn testen. Dan moeten hartcellen daar geen bijwerkingen van krijgen.’ Wat moet er nog gebeuren? ‘Het is nog niet bekend of de cellen in het kweekbakje exact hetzelfde reageren als cellen in een lichaam. Dat moeten we nog onderzoeken, bijvoorbeeld door de bijwerkingen die een patiënt krijgt van een medicijn te vergelijken met de bijwerkingen die de hartcellen in het lab krijgen van het medicijn. Daar zijn we nu mee bezig.’ Hoe lang duurt dat nog? ‘Ik denk dat bedrijven over 2 tot 3 jaar kant-en-klare tests gaan aanbieden. Daarmee kunnen medicijnfabrikanten het effect van medicijnen op het hart voorspellen. Er is al veel interesse voor. Hopelijk zullen over 5 jaar de eerste dierproeven vervangen worden door proeven met stamcellen.’

STAMCEL

45

Toekomst

‘De architectuur van het brein begrijpen? Het lijkt nu nog science fiction’

46

‘Ik wil stamcellen doorgronden’ Wie? Ben Scheres is hoogleraar moleculaire genetica aan de Universiteit Utrecht. In 2006 won hij de Spinozaprijs, de ‘Nederlandse Nobelprijs’ voor zijn onderzoek naar de groei van planten. Wat is jouw stoute droom? ‘Dromen over nieuwe armen, benen, harten en hersenen heeft iedere stamcelonderzoeker. Ik ook. Maar ik hoop daarnaast dat we nieuwe organen niet alleen kunnen laten ontstaan, maar dat we ook begrijpen hoe ze ontstaan.’ Hoe is de stand van zaken nu? ‘De wetenschap begrijpt inmiddels redelijk hoe een bevruchte eicel zich ontwikkelt tot een klompje stamcellen, en hoe die stamcellen vervolgens uitgroeien tot een groter organisme. Maar hoe het allemaal in elkaar grijpt, is nog niet duidelijk. Welke gebeurtenissen volgen elkaar op? Welke signalen geven cellen elkaar? Welke genen werken op welke wijze samen? Het zou mooi zijn dat allemaal te weten.’

Wat moet er nog gebeuren? ‘Momenteel doen wetenschappers veel experimenten om te achterhalen wat genen doen en hoe ze met elkaar communiceren. Ze schakelen bijvoorbeeld een gen van een organisme uit, en kijken wat er met de ontwikkeling gebeurt. Ook verplaatsen ze genen om de gevolgen te zien. Uiteindelijk hopen we daar een logica in te ontdekken. Die logica zou wel eens eenvoudiger kunnen zijn dan we denken. Ik vermoed dat er een paar sterk op elkaar lijkende mechanismen zijn, die de groei sturen. Met een paar vaste trucs ontstaat dan heel complex gedrag. Ik hoop dat we dat ooit met een computer kunnen modelleren.’ Hoe lang duurt dat nog? ‘Er is nog

veel werk te doen. Misschien kunnen we de groei van een mens over 25 jaar helemaal doorgronden. Maar de mens is een heel complex wezen. De architectuur van de hersenen begrijpen? Het lijkt nu nog science fiction. Daarom beginnen we met veel eenvoudiger organismen. Wij doen zulk onderzoek bijvoorbeeld met planten.’

‘Multiple Sclerose genezen’

‘Nooit meer een droge mond!’

Wie? Sjef Copray is verbonden aan de afdeling neurowetenschappen van het Universitair Medisch Centrum in Groningen. Wat is jouw stoute droom? ‘Multiple Sclerose (MS) is een hersenaandoening waarbij de laag myeline beschadigd raakt. Die laag vormt de isolatie rondom de uitlopers van de zenuwcellen, zoals plastic om een elektrische kabel. Daardoor wordt de overdracht van boodschappen in het brein steeds trager. Uiteindelijk kan de patiënt verlammingsverschijnselen krijgen. Een therapie voor MS bestaat nog niet. Maar het moet mogelijk zijn om de myelinelaag met behulp van stamcellen te herstellen. Ik hoop dat we ooit bij

Wie? Rob Coppes is stralingsbioloog bij het Universitair Medisch Centrum Groningen. Wat is jouw stoute droom? ‘Mensen met kanker krijgen nu vaak bestraling. Behalve de tumor raakt daarbij ook het omliggende weefsel beschadigd. Neem bijvoorbeeld hoofd- en halskanker. Door de bestraling kunnen de speekselklieren beschadigen, waardoor de patiënt een droge mond krijgt. Dat is voor de patiënt vervelend: hij kan niet goed meer praten, zijn smaak wordt minder en er kan ernstig tandbederf optreden. Ik ken een verhaal van een leraar die na een behandeling alleen nog maar door een microfoon tegen zijn klas kon praten. Het

STAMCEL

MS-patienten een buisje bloed kunnen aftappen, en de geoogste bloedcellen vervolgens kunnen herprogrammeren zodat ze veranderen in pluripotente stamcellen. De stamcellen laten we daarna uitgroeien tot neurale stamcellen, die we in het brein kunnen inbrengen. Daardoor herstelt de myelinelaag.’ Hoe is de stand van zaken nu? ‘In theorie zou dit moeten werken. Maar we weten nog niet of dat in de praktijk ook echt zo is. Bovendien is niet bekend welke gevaren deze behandeling kent. Ontstaan er tumoren in het lichaam als we die stamcellen inbrengen? Dat moeten we nog ontdekken.’

Wat moet er nog gebeuren? ‘We hebben muizen, die we een stof door het eten geven. Daardoor krijgen ze dezelfde beschadigingen in het brein als bij MS. En we beheersen de techniek om van hun bloedcellen neurale stamcellen te maken, die we weer bij ze kunnen inspuiten. We zijn dus klaar om met dierproeven te beginnen. Volgend jaar hopen we ook op apen te testen, en daarna klinische proeven met MS-patiënten.’ Hoe lang duurt dat nog? ‘Als alle experimenten voorspoedig verlopen, en we hebben de financiële middelen beschikbaar, dan hoop ik de behandeling binnen 5 jaar op patiënten te kunnen testen.’

zou mooi zijn als we dat in de toekomst met stamcellen zouden kunnen voorkomen.’ Hoe is de stand van zaken nu? ‘Bij muizen hebben we speekselklieren bestraald, en de dieren vervolgens ingespoten met speekselklierstamcellen van andere muizen. De speekselklieren herstelden, en functioneerden weer normaal.’ Wat moet er nog gebeuren? ‘De volgende stap is om het bij mensen te proberen. Voordat we een patiënt bestralen, halen we een stukje speekselklier weg. In het laboratorium isoleren we de speekselklierstamcellen. Na de bestraling spuiten we die via de mond weer terug in de speekselklieren, precies op de plaats waar

ze nodig zijn. Het is ons inmiddels al gelukt om uit menselijke speekselklieren stamcellen te winnen, en die in een schaaltje te laten uitgroeien tot structuren die op een speekselklier lijken. De vraag is alleen of we bij een patiënt voldoende stamcellen kunnen afnemen. Ik schat dat we er ongeveer 1000 moeten inspuiten bij een patiënt.’ Hoe lang duurt dat nog? ‘Voordat we het voor het eerst kunnen testen op mensen, hebben we nog 4 tot 6 jaar nodig, denk ik. Verloopt die studie goed, dan volgt nog een grote studie met honderden patiënten. Pas als ook die succesvol is, komt deze behandeling voor iedereen beschikbaar.’ STAMCEL

47

Boeken

Quest Historie

Van de makers van Quest!

®

‘Ik heb kanker niet overwonnen’ Zwemmer Maarten van der Weijden won vorig jaar olympisch goud. Een mirakel, want een paar jaar eerder genas hij dankzij een stamceltransplantatie van leukemie. Hij schreef er een boek over. 7 TEKST: RIK KUIPER

T

oen Maarten van der Weijden negentien jaar oud was, werd acute lymfatische leukemie bij hem geconstateerd. De talentvolle zwemmer kreeg chemotherapie om de kanker uit zijn bloed te halen, en vervolgens een stamceltransplantatie. De stamcellen nestelden zich in zijn beenmerg, en maakten zijn bloed weer gezond. Van der Weijden stofte zijn zwembroek af, hervatte zijn training en werd in Beijing olympisch kampioen op de tien kilometer in open water. In één klap was hij wereldberoemd. Toen hij stopte met topsport, had hij tijd om zijn verhaal op te schrijven. Onlangs verscheen Beter, het boek over zijn wonderbaarlijke wederopstanding.

werkt het gewoon niet. Ik lag in het ziekenhuis samen met Bob en Rob. Als er twee zijn die gevochten hebben, dan zijn zij het. Maar ze zijn toch overleden. Mij zul je nooit horen zeggen dat ik op eigen kracht kanker overwon. Ik heb gewoon geluk gehad.’

Waarom dit boek? ‘Direct na mijn medaille stroomde mijn mailbox vol. Uitgeverijen wilden dat ik een boek zou schrijven. En ik kreeg veel mails van mensen die me bedankten.’

Je kreeg een stamceltransplantatie. Hoe was dat? ‘Vooral de chemotherapie vooraf was zwaar. Daarmee maakten ze alle leukemiecellen kapot, en vervolgens ook mijn beenmerg. Ik was vermoeid, vaak misselijk, mijn weerstand was laag en ik had hoge koorts.’

Bedankten? ‘Mijn visie op kanker sprak mensen aan. Die is anders dan die van Lance Armstrong. Hij beweert dat je moet vechten. Dat je kanker kunt verslaan. Voor sommige patiënten biedt dat steun, maar zo

www.quest.nl/historie

‘

Voor Armstrong heb je in je boek geen goed woord over. ‘Laat één ding duidelijk zijn: ik vind hem als persoon super. Hij zamelt veel geld in, en dat is geweldig, want alleen met geld zijn nieuwe therapieën te ontwikkelen. Maar zijn visie deel ik niet. Ik heb mailtjes gekregen van mensen die de zienswijze van Armstrong als een trap na voelden. Alsof hun geliefde niet genoeg gevochten had…’

,

Kun je als sporter baat gehad hebben bij die behandeling? ‘Ik zou niet weten waarom. De stamcellen in mijn beenmerg zijn

!

QUEST PRIJST BOEKEN Maandelijks reikt Quest prijzen uit in wisselende categorieën. De winnaars verdienen eeuwige roem.

Beste eerste zin

‘Sinds de oudheid heeft de mens gezocht naar de bronnen van de eeuwige jeugd. Waar magiërs en alchemisten hun inspanningen zagen doodlopen, lijkt de biomedische wetenschapper de belofte van eeuwig leven in te lossen door de ontdekking van de stamcel.’

Stamcellen, Christine Mummery e.a. (Veen Magazines,
39,95)

Beste roman over klonen

helemaal kapotgemaakt. kapotgemaakt Daarna zijn er een paar teruggezet, en die hebben het weer hersteld. Dan kom je nooit meer helemaal op het oude niveau, zeiden de artsen. Na een stamceltransplantatie houd je slechtere bloedwaarden. Het heeft me dus eerder belemmerd.’ Ben je psychisch sterker geworden door je ziekte? ‘Waarom probeer je de ziekte te verbinden met de medaille? Voor mij staat het los van elkaar.’ Maar je schrijft in het boek dat je sinds je ziekte nergens meer bang voor bent. ‘Ik ben verliezen minder erg gaan vinden. Daarin ben ik dus inderdaad veranderd. Maar anderen kunnen dat zonder dat ze ernstig ziek zijn geweest. Het is geen unieke eigenschap. Door mijn prestaties te verbinden met mijn ziekte, probeer je mij bijzonderder te maken dan ik in werkelijkheid ben.’

Mijn ziekte en mijn olympische medaille? Die Maarten van der staan los van elkaar Weijden (Ambo,
17,95) ® Beter,

De contactgestoorde arts Victor Hoppe vestigt zich met drieling (met hazelip!), maar zonder vrouw in klein, roddelziek dorp. Wat is er met de kinderen aan de hand? De Engelenmaker, Stefan Brijs (Atlas,
15,00)

Meest misleidende titel Zou ‘Stem cell then’ geen betere titel zijn? Want het stamcelonderzoek gaat zo snel, dat een boek over het onderwerp al verouderd is wanneer het van de pers rolt. Desondanks is dit boek uit 2006 een uitstekende inleiding voor de leek. In het Engels, dat dan weer wel. Stem Cell Now, Christopher Thomas Scott (Penguin,
15,99)

STAMCEL

49

Pijler

AANBIEDING

Colofon Stamcelspecial

Initiatiefnemer Quest-Stamcel: BSIK-consortium Stem Cells in Development and Disease (SCDD)

Coördinatie SCDD: Rini de Crom, projectmanager Marja Miedema, consulent wetenschap & samenleving Tom de Vries Lentsch, vormgeving/fotografie/beeldbewerking

Hoofdredacteur

Secretariaat

Karlijn van Overbeek

Sandra Mersmann

Art Director

Drukkerij

Ron Ottens

Roto Smeets, Weert

Coördinatie Quest-Stamcel

Distributie losse verkoop

Rik Kuiper Antje Veld

Aldipress (Nederland), Imapress (België)

Productiemanagement Beeldredactie

Martin Maasland, Anouk Wouwenaar

Esther de Pauw Gerlings

Advertenties Eindredactie Suzanne Dijkstra, Renske Schriemer

Vormgeving Fleur van Rijn

Redactie-assistentie Angela Wals

Verder werkte mee: Nick Kivits

Redactie Quest Natascha Mijnhart (chef), Mariken Boersma, Philip Fontani, Marc Koenen, Rik Kuiper, Tonie Mudde, Berry Overvelde, Elly Posthumus, Carin Röst, Antje Veld Beeldredactie: Niels Broekema (chef), Gaby Baas, Marijn van der Meer Vormgeving: Sandra de Bont Specials & Quest Historie: Monique Kitzen (chef), Evelien van Eck, Anna van der Gaag, Jerwin de Graaf, Roberto Lobosco, Paul Serail

Webredactie Guido Hogenbirk, Choong Wei Tjeng, Matthijs de Visser

Redactieadres Redactie Quest, Gebouw Stede, Dalsteindreef 82-92, 1112 XC Diemen Telefoon: +31-(0)20-79 43 500 (niet voor vragen over abonnementen) e-mail: [email protected] internet: www.quest.nl

Telefoon: +31-(0)20-314 09 17 René Schuurman [email protected] Niels Daviena [email protected] Ljubica Nikolic [email protected] Ad Verhoef [email protected] Ab van Vlaardingen, [email protected] Natasha Reding [email protected] Denise Klaver [email protected]

Quest-verzamelband Geef je Quest-nummers m mers een overzichtelijke plek. p De handige verzamelellband biedt ruimte aan aaan een hele jaargang van vaan 12 nummers. Voor slechts  9,95 blijven venn oii, je bladen altijd mooi, en kun je ze steedss orweer makkelijk doorbladeren. Bestellen? Surf naar www.quest.nll en klik op ‘winkel’.’.

Bestel nu voor

 9,95

*



JUBILEUMUITGAVE

PRACHTIGE BOX MET DE ULTIEME DVD-COLLECTIE 








Advertentie

7UDQVODWLRQHHO $GXOW 6WDPFHORQGHU]RHN

99,95

Marketing Lideweij Vermeulen (marketing director) Christina de Wijn, Marlies Bult

Quest-Stamcel is een extra editie van het maandblad Quest, uitgegeven door: G+J Uitgevers C.V. Dalsteindreef 82-92 1112 XC Diemen Eric Blok (CEO/uitgever) Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of welke andere wijze dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever.

%LQQHQKHW=RQ0ZSURJUDPPD 7UDQVODWLRQHHO $GXOW 6WDPFHORQGHU]RHN ZRUGW PHGLVFKZHWHQVFKDSSHOLMNHNHQQLVRYHUQLHWHPEU\RQDOHVWDPFHOOHQYHUWDDOG QDDUQLHXZHHQYHLOLJHEHKDQGHOPHWKRGHQ'LWWUDQVODWLRQHHO RQGHU]RHNZRUGW RSGLYHUVH1HGHUODQGVHXQLYHUVLWDLUHPHGLVFKHFHQWUDXLWJHYRHUGHQLVILQDQFLHHO PRJHOLMNJHPDDNWGRRUKHWPLQLVWHULHYDQ9RONVJH]RQGKHLG:HO]LMQHQ6SRUW

Je gegevens, zoals naam, adres en telefoonnummer, worden opgenomen in ons gegevensbestand. Dat bestand wordt gebruikt voor onze abonnementenadministratie en kan gebruikt worden om je in de toekomst te kunnen informeren over producten of diensten van onze eigen onderneming of van zorgvuldig geselecteerde organisaties. Indien je dergelijke informatie niet op prijs stelt, stuur dan een briefje naar onze Klantenservice abonnementen.

ZZZ]RQPZQOWDV

Beeldcredits 7Cover

M. van der Meer/Quest, Science Photo Library/ANP, Shutterstock. 7Inhoud (3)

Milo, RCWW, Inc./Corbis, Diederik van der Laan, Nick Barker/ Hubrecht Instituut, Thinkstock/Corbis. 7Vers bloed (4-9)

Barbara Moget (16-17), Gabriel Bouys/ANP, Marijn van der Meer/Quest, Science Photo Library/ANP, Science Photo Library/ANP, Thinkstock/Corbis (18-19). 7Dag in het lab (20-21)

Tom de Vries Lentsch/Erasmus MC Rotterdam.

Diederik van der Laan, Shutterstock, Science Photo Library/ANP (4-5), Diederik van der Laan (6-7), Diederik van der Laan (8-9). 7Stoomcursus stamcel (10-11)

Marijn van der Meer/Quest, Shutterstock. 7Kort (12-13)

James W. Porter/Corbis, Raphael Gaillarde/Gamma/ Hollandse Hoogte, RCWW, Inc./Corbis, Warner Brothers/ courtesy Everett Collection/Hollandse Hoogte, doc-stock/ Corbis, MedicalRF.com/Corbis, Shutterstock. 7Kort (14-15)

Ralf-Finn Hestoft/Corbis, Pasquale Sorrentino/SPL/ANP, Science Photo Library/ANP, Science Photo Library/ANP, Tom de Vries Lentsch/Erasmus MC Rotterdam, AgStock Images/ Corbis, Frans Lanting/Corbis, Tayama Tatsuyuki/Gamma/ Hollandse Hoogte, Maggie Bartlett.

50

7Hoe kloon ik mijn moeder? (16-19)

STAMCEL

7Confrontatie (22-25)

Tom de Vries Lentsch/Erasmus MC Rotterdam (22-23), Tom de Vries Lentsch/Erasmus MC Rotterdam, Mauro Fermariello/ SPL/ANP, Tek Image/SPL/ANP (24-25). 7V&A (26-29)

Shutterstock, HBSS/Corbis, Norbert Schaefer/Corbis, Science Photo Library/ANP, Peter Foley/EPA/ANP (26-27), Tom de Vries Lentsch/Erasmus MC Rotterdam, Science Photo Library/ ANP, Shutterstock, Tom de Vries Lentsch/Erasmus MC Rotterdam, Ben Welsh/ANP (28-29). 7Gerenoveerd lichaam (30-35)

Marijn van der Meer/Quest, Shutterstock, Bilderlounge/Hollandse Hoogte, Volker Steger/SPL/ANP (30-31), NHPA/Fotonatura, Shutterstock, Felix Kalkman/Hollandse Hoogte, Science Photo Library/ANP (32-33), Sam Ogden/SPL/ANP, Yorgos Nikas/SPL/

ANP, Life in View/SPL/ANP, Nature Picture Library/Hollandse Hoogte, cellscience/bewerking Quest (34-35).

7Dappere darm (36-37)

Freddy Radtke and Hans Clevers/Reprinted with permission from AAAS, Shutterstock, Jeffrey van Haren/Erasmus MC, Shutterstock, Nature/Erasmus MC, Tom de Vries Lentsch/ Erasmus MC Rotterdam. 7Stamcel in beeld (38-43)

Catherine Robin/Erasmus MC Rotterdam, Alice Gerrits/ Universitair Medisch Centrum Groningen, Helene Roelofs/ Leids Universitair Medisch Centrum, Nick Barker/Hubrecht Instituut Utrecht (38-39), Su-Chun Zhang/University of Wisconsin-Madison, Su-Chun Zhang/University of WisconsinMadison, Gabriele Bergler/University of Sheffield, Stefan Braam/Leids Universitair Medisch Centrum, University of Wisconsin-Madison (40-41), Communications.Raymond Poot/ Erasmus MC Rotterdam, Hugo Hofhuis en Maartje Gorte/ Universiteit Utrecht, Siska Driegen/Erasmus MC Rotterdam, Kalika Prasad en Maartje Gorte/Universiteit Utrecht (42-43). 7Stout gedroomd (44-47)

Milo.

 


   

 %1!&
$&+
')&
'
!) %1!&
$&+
*+),+!-
')* %1!&
$&+
&
$%
+$&+!* &

-'+*(')&
-&
!$$)0
&
&*!& /+)%
&
&)!&)* /+)%
&
''!)&

/+)%
&
+)
'(
)!+ &)!$
,%&
 !& 
)&

+
-&$!
-&
,* 
)+'%
-&
'+& %'& .)*
'')

 ) )$')&
&*+&

 

Via internet of per telefoon.

nationalgeographic.nl/shop  0161 - 459 505  014 - 404 527

'$2
"&& !&'*,)*
&)+  '%

,.!
*+ -&
%+
$,.& !+
)')&
#'&!&#)!"# !&,!&*
!1)*
-&
+
!"*