211service.com
Hartcellen maken
Het behandelen van embryonale cellen van muizen met een cocktail van eiwitten leidt tot de aanmaak van nieuwe hartspiercellen, blijkt uit onderzoek dat vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd. Natuur . Het recept, ontwikkeld door wetenschappers van het Gladstone Institute of Cardiovascular Disease, in San Francisco, zou ooit kunnen worden gebruikt om weefsel te maken voor celvervangingstherapieën die de functie van een ziek hart herstellen.
Groeiende harten: Het blootstellen van embryonale cellen van muizen aan een cocktail van eiwitten veroorzaakt differentiatie van hartspiercellen, weergegeven in rood. De cellen die de eiwitten hebben opgenomen, zijn groen gemarkeerd.
Werken met muizenembryo's van ongeveer een week oud, Benoit Bruneau en Jun Takeuchi ontdekte dat een drietal eiwitten, waaronder een paar transcriptiefactoren en een eiwit dat helpt bij het losmaken van strak gewonden DNA, bepaalde embryonale cellen kan aansturen om hartspiercellen te vormen, cardiomyocyten genaamd. Deze cellen produceerden niet alleen eiwitten die kenmerkend zijn voor vroege hartcellen, maar ze begonnen uiteindelijk te kloppen. Het is alsof we deze cellen vertellen: 'Je wordt nu hart. Go!’ En dat doen ze, zegt Bruneau.
Menselijke proeven met celtherapieën voor hartaandoeningen, waarbij meestal stamcellen zijn gebruikt die zijn afgeleid van het eigen bloed van een patiënt, hebben gemengde resultaten opgeleverd. Het kan zijn dat het transplanteren van cardiale myocyten in plaats van ongedifferentieerde cellen effectiever zal blijken.
Wetenschappers zijn er eerder in geslaagd om embryonale stamcellen (ES) - speciale cellen die zijn afgeleid van embryo's die in staat zijn om elke cel in het lichaam te vormen - over te halen om kloppende hartcellen in een schaaltje te vormen. Maar die methoden zijn minder efficiënt, omdat ze de neiging hebben om andere celtypen te produceren, zoals de gladde spiercellen die bloedvaten vormen, naast de myocyten die de hartspier vormen. In de nieuwe studie creëerden onderzoekers hartspiercellen uit weefsel dat niet voorbestemd was om hart te vormen. Bovendien ontdekten ze dat delen van weefsel die zich buiten de embryo's bevonden - cellen die uiteindelijk de placenta zouden vormen - ook werden getransformeerd door hun behandeling. Die cellen zijn niet van plan ooit in hun leven in de buurt van een hart te komen, zegt Bruneau. En we hebben daar ook kloppende cellen om zich te vormen.
Het feit dat wetenschappers gedeeltelijk gedifferentieerde cellen in hartspiercellen kunnen veranderen, is goed nieuws voor toekomstige therapieën. Uiteindelijk willen we hartmyocyten kunnen maken van elk celtype, zegt Bruneau, met name hartfibroblasten, de cellen die littekenweefsel vormen na een hartaanval. Dat zou de ideale therapie zijn - om die littekenweefselcellen in hartmyocyten te kunnen veranderen en de functie die verloren is gegaan te herstellen, zegt Bruneau.
Als je fibroblastcellen in kweek zou kunnen krijgen om efficiënt om te zetten in cardiomyocyten, zou dat fantastisch zijn, zegt Christine Mummery van het Leids Universitair Medisch Centrum in Nederland. En als het hele ding in het lichaam zou kunnen worden gedaan - fibroblasten veranderen in myocyten in het hart zelf - zou je het hart niet met cellen hoeven injecteren. Die benadering zou echter gentherapie vereisen om de juiste factoren aan het levende hart te leveren, wat zijn eigen risico's met zich meebrengt, waaronder het bevorderen van kanker.
Bruneau en zijn collega's proberen hun hartverwarmende brouwsel aan te passen zodat het goed werkt op ES-cellen en in andere volwassen celtypen die therapeutisch nuttig kunnen zijn. De droom is om een huidcel of een cardiale fibroblast te kunnen nemen, elke soort cel die een persoon veel over heeft, en die in myocyten te veranderen, zegt hij. Die zelfgemaakte myocyten kunnen dan worden teruggebracht naar het hart van de patiënt, waar de hoop is dat de cellen beschadigd weefsel zullen vervangen. Dat is het droomscenario, zegt Bruneau. En we werken er hard aan om het voor elkaar te krijgen.