211service.com
Stamcellen gebruiken om blindheid te genezen
Wetenschappers zetten de eerste grote stap in het gebruik van stamcellen om retinale cellen te vervangen die verloren zijn gegaan door degeneratieve oogziekten zoals maculaire degeneratie en retinitis pigmentosa. Volgens vandaag gepubliceerde bevindingen kunnen onderzoekers van de Universiteit van Washington in Seattle op betrouwbare wijze retinale cellen maken van embryonale stamcellen. De onderzoekers implanteren de cellen nu in blinde dieren om te zien of de cellen het gezichtsvermogen kunnen herstellen.
Op stamcellen gebaseerde therapieën zouden op een dag kunnen voorkomen dat mensen met maculaire degeneratie of andere netvliesaandoeningen hun gezichtsvermogen verliezen. (Bron: Istockphoto.com/cgouin)
Dit werk is de eerste stap in de richting van reconstitutie van het netvlies, zegt: Stephen Rose , chief research officer bij de Foundation Fighting Blindness, een non-profit financieringsbureau gevestigd in Owings Mills, MD.
Het netvlies is een laag cellen aan de achterkant van het oog die gespecialiseerde neuronen bevat, bekend als fotoreceptoren, om licht om te zetten in elektrische signalen, evenals andere neuronen, bekend als retinale ganglioncellen, om die berichten naar de hersenen te sturen. Bij leeftijdsgebonden maculaire degeneratie en retinitis pigmentosa degenereren de fotoreceptoren na verloop van tijd, wat leidt tot verlies van gezichtsvermogen.
Dat zijn de ziekten waarvan we denken dat ze het doelwit kunnen zijn van stamcellen, zegt Thomas Reh, een ontwikkelingsbioloog aan de Universiteit van Washington die het werk leidde. Als we de fotoreceptoren kunnen vervangen, denken we dat we het gezichtsvermogen kunnen herstellen.
Wetenschappers proberen al tientallen jaren oogcellen te transplanteren. Hoewel ze enig succes hebben gehad in diermodellen met cellen die afkomstig zijn van foetussen of andere bronnen, is er weinig vooruitgang geboekt bij mensen, voornamelijk vanwege een gebrek aan cellen. Het vinden van een bron van cellen die je effectief uit de fles kunt halen en in iemands oog kunt spuiten, is echt de juiste keuze, zegt Raymond Lund, een netvliescelexpert aan de Oregon Health and Science University in Portland, OR.
Het genereren van grote aantallen retinale cellen uit embryonale stamcellen zou dat probleem kunnen oplossen. Het was moeilijk om deze prestatie met menselijke cellen te bereiken - het genereren van elk type weefsel uit stamcellen vereist zijn eigen speciale recept, en sommige celtypen zijn moeilijker te maken dan andere. Reh en zijn team gebruikten aanwijzingen uit de normale oogontwikkeling om een unieke mix van ingrediënten te vinden die de ontwikkeling van retinale cellen stimuleren. De sleutel, zegt Reh, zijn drie eiwitten, groeifactoren genaamd, waarvan bekend is dat ze betrokken zijn bij de ontwikkeling van hoofd en ogen.
Volgens een vandaag gepubliceerd artikel in de Proceedings van de National Academy of Sciences , kunnen de onderzoekers op betrouwbare wijze retinale voorlopercellen genereren, die vervolgens het vermogen hebben om in elk celtype in het netvlies te veranderen, zoals fotoreceptoren, retinale ganglioncellen of andere cellen. Voorlopige resultaten tonen aan dat wanneer de cellen worden getransplanteerd in netvliezen, hetzij in een schaal of in levende dieren, de cellen migreren naar verschillende lagen van het netvlies en eiwitten beginnen tot expressie te brengen die kenmerkend zijn voor de aanwezige cellen, waaronder fotoreceptoren. De onderzoekers ontwikkelen ook manieren om de voorlopercellen efficiënt om te zetten in fotoreceptoren in een schaaltje.
De onderzoekers weten nog niet of de cellen daadwerkelijk kunnen integreren in de complexe circuits van het oog om het gezichtsvermogen te herstellen, maar de eerste resultaten zijn veelbelovend. De getransplanteerde cellen brengen veel van de eiwitten tot expressie die nodig zijn om op licht te reageren, en ze maken neurale verbindingen wanneer ze in een schaal met andere retinale cellen worden gekweekt. De echte test komt echter met de huidige experimenten van Reh: het transplanteren van de cellen in blinde dieren. We zouden binnen het volgende jaar moeten weten of de cellen het gezichtsvermogen kunnen herstellen, zegt Reh.
Andere groepen ontwikkelen ook stamceltherapieën voor het netvlies. Advanced Cell Technology (ACT), een stamcelbiotechnologiebedrijf gevestigd in Alameda, CA, heeft een manier ontwikkeld om embryonale stamcellen om te zetten in pigmentepitheelcellen, een ander celtype dat verloren gaat bij maculaire degeneratie.
Wanneer ze worden geïmplanteerd in de ogen van diermodellen, beschermen de cellen tegen verdere degeneratie van de fotoreceptoren en verbeteren ze het gezichtsvermogen, zegt Robert Lanza, vice-president van onderzoek en wetenschappelijke ontwikkeling bij ACT. Het bedrijf is van plan om tegen het einde van volgend jaar toestemming te vragen aan de Food and Drug Administration om menselijke proeven met de therapie te starten, zegt hij.
Experts zeggen dat werk als dat van Reh en Lanza eindelijk hoop brengt in een onderzoeksgebied dat al jaren worstelt. Wetenschappers hebben enig succes gehad bij het transplanteren van retinale cellen van foetussen in diermodellen, en er wordt momenteel een kleine klinische proef met dit type therapie uitgevoerd. Maar de logistiek van het gebruik van foetaal weefsel kent veel onzekerheden en ethische kwesties, en er is altijd het gevaar dat infectieuze agentia worden overgedragen aan de gastheer, zegt Lund.
Van stamcellen afgeleide retinale cellen vormen een veel grotere en betrouwbaardere bron van cellen. Ik denk dat celtherapieën voor oogziekten de komende jaren echt een vlucht zullen nemen, zegt Lund.
Reh en anderen hebben nog veel te doen voordat stamceltherapieën voor retinale degeneratie werkelijkheid worden. Het is bijvoorbeeld nog niet duidelijk of het beter is om cellen te implanteren als ze nog in een wat ongedifferentieerde staat zijn, zoals de voorlopercellen, of dat het beter is om de cellen in fotoreceptoren te veranderen en vervolgens te transplanteren. Reh is van plan om beide te proberen.
Het herstellen van het gezichtsvermogen zou een van de meest veelbelovende vroege toepassingen van stamceltherapie kunnen zijn, omdat wetenschappers precies weten welke cellen ze moeten vervangen. We lezen altijd dat embryonale cellen elke ziekte zullen genezen, zegt Lund. Maar in dit geval werken we duidelijk met het idee dat embryonale stamcellen zeer specifieke functies zullen hebben bij oogziekten.