Volwassen stamcellen

De ochtend begon met een eerste speelse snuifje van wat er te wachten stond. Kort na 9.00 uur marcheerden Bradley Martin, zijn assistent Jin-Quang Kuang en een onderzoeker genaamd Ellen Flynn door een slecht verlichte, institutionele betegelde gang in het Johns Hopkins Hospital in Baltimore. Nadat ze even hadden stilgestaan ​​om diep adem te halen, duwden ze een groene deur door en kwamen een kleine kamer binnen waar verschillende robuuste Yorkshire-varkens hen begroetten met balkend gegil en schuimende nieuwsgierigheid. Flynn reed een echocardiogramapparaat met hartbeeld door het smalle gangpad tussen de kooien, en toen stapte Martin, een dunne gele operatiejas die zijn spijkerbroek en sportshirt bedekte, behoedzaam in een van de kooien en sloeg voorzichtig een arm om het enorme vleesvarken. een gebaar dat wankelde tussen een knuffel en een hoofdklem. Al die jaren van graduate school, gromde Martin over zijn schouder, werpen eindelijk hun vruchten af.

Je ochtend doorbrengen met worstelen met een varken van 180 kilogram in positie en het stilhouden, terwijl een collega een met gelei gecoate sonde over de borst van het dier wrijft op zoek naar een goed echocardiogramsignaal, tegen oorverdovend gegil van varkensprotest en de in-your-face geur van grote dieren die van dichtbij worden gehouden - dat is niet precies hoe de meeste mensen zich de wereld van celbiologie voorstellen. Maar dan is Martin niet geïnteresseerd in gewone cellen - of gewone biologie. Zijn uitstapje naar de dierenkamer vertegenwoordigt wat een van de laatste stappen zou kunnen zijn in het gereedmaken van een futuristische vorm van coronaire geneeskunde voor testen op mensen. Als alles goed gaat, kunnen die studies bij mensen al eind dit jaar beginnen.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van november 2001

• Zie de rest van het probleem
• Abonneren

Martin, een zanderige, goedgehumeurde senior onderzoeker bij Osiris Therapeutics uit Baltimore, brengt al zes maanden wekelijkse bezoeken aan deze kamer. Het is een soort hartafdeling: alle varkens in de kamer hebben hartaanvallen gehad. Sommigen van hen hebben echter later een hoogst ongebruikelijke vorm van behandeling gekregen, een injectie met specifiek stamcellen, een volwassen vorm van deze veelzijdige voorlopercellen geïsoleerd uit beenmerg. Het is Martins hoop dat deze speciale cellen, bij biologen bekend als volwassen mesenchymale stamcellen, zijn gegroeid en zichzelf hebben getransformeerd in de harten van de varkens om nieuw, gezond weefsel te vormen op de plaats van de verwonding.

Het is inderdaad het griezelige vermogen om in te zoomen op gebieden met fysiologische schade en vervolgens het proces van genezing en herstel te organiseren dat deze en andere soorten stamcellen zo beladen maakt met medische mogelijkheden. De meeste cellen in het lichaam zijn gespecialiseerd om specifieke functies in specifieke weefsels uit te voeren, maar stamcellen - die zowel in embryo's als op verschillende locaties in het volwassen lichaam worden aangetroffen - kunnen een aantal verschillende weefsels vormen en zouden dus in theorie kunnen worden gebruikt voor de behandeling van een groot aantal ziekten. Herbouw van harten na hartaanvallen, herstel van door cirrose of virale ziekte aangetaste levers, reconstructie van beschadigde gewrichten, bezaaiing van de hersenen met nieuwe neuronen om de effecten van de ziekte van Parkinson en de ziekte van Lou Gehrig ongedaan te maken - dat zijn slechts enkele van de fantastische medische promessen die artsen voorspellen deze opmerkelijk krachtige cellen zullen uiteindelijk verlossen.

Toch is er een professionele rivaliteit ontstaan ​​tussen onderzoekers die denken dat stamcellen die zijn afgeleid van embryo's de grootste medische belofte hebben en degenen die in plaats daarvan wedden op cellen die zijn afgeleid van volwassen weefsels. Embryonale stamcellen kunnen meer dan 200 afzonderlijke en verschillende weefsels vormen, terwijl volwassen stamcellen multipotent zijn en slechts een beperkt aantal weefsels kunnen vormen; de Osiris-cellen hebben bijvoorbeeld slechts zes mogelijke lotgevallen. Maar vanwege hun controversiële oorsprong in embryo's die zijn overgebleven van in-vitrofertilisatie, stuiten embryonale stamcellen op felle publieke tegenstand van religieuze en politieke conservatieven, wat de financiering en onderzoeksmogelijkheden heeft vertraagd. En hoewel het besluit van president George W. Bush in augustus om beperkte federale financiering voor embryonaal stamcelonderzoek toe te staan, het veld zou kunnen openen, blijft de politieke toekomst duister.

Terwijl dit openbare drama zich afspeelt, hebben de zogenaamd minder krachtige en schijnbaar minder glamoureuze biologische neven van embryonale stamcellen, de volwassen stamcellen, stilletjes een fascinerend eigen verhaal geschreven - een verhaal dat in veel opzichten geavanceerder is, klinisch en commercieel, dan het embryonale stamcelverhaal. Terwijl federale financieringsverboden en beleidsdebatten het onderzoek naar menselijke embryonale stamcellen hebben gedegradeerd tot laboratoria bij een handvol bedrijven, is er in het parallelle universum van volwassen stamcelonderzoek grote vooruitgang geboekt, waarbij zowel bedrijven als academische wetenschappers de ene opvallende bevinding na de andere publiceren. Op basis van die onderzoeken zijn de afgelopen twee jaar een aantal proeven bij mensen gestart met volwassen stamcellen, en er zijn nog meer spraakmakende experimentele behandelingen gepland om binnen het volgende jaar met testen op mensen te beginnen.

Gestrooid in weefsels door het hele lichaam, van net onder het huidoppervlak tot diepe schansen zoals de lever en het beenmerg, zijn volwassen stamcellen, zeggen critici, niet het antwoord op elke ziekte. Voor bepaalde ziekten lijken volwassen cellen veelbelovend, met name voor lever- en hartziekten, zegt Ronald McKay, onderzoeker bij de National Institutes of Health. Als je echter om een ​​oplossing voor de ziekte van Parkinson of diabetes vraagt, zou ik zeggen dat de cellen die de beste manier bieden foetaal en embryonaal zijn. Toch worden in de meedogenloze smeltkroes van klinische onderzoeken, waar medisch potentieel de grillige realiteit van het menselijk lichaam ontmoet, al volwassen stamcellen getest, terwijl het eerste gebruik van embryonale stamcellen bij mensen misschien drie tot vijf jaar verwijderd is.

Terwijl een aantal biotechbedrijven onderzoeksprogramma's voor volwassen stamcellen hebben, is Osiris bijzonder agressief geweest in het nemen van de cellen in menselijke proeven. Artsen die met het bedrijf samenwerken, testen bijvoorbeeld sinds 1999 het vermogen van mesenchymale stamcellen afkomstig van beenmerg om kankerpatiënten te helpen hun bloed en immuunsysteem, dat door chemotherapie kan worden beschadigd, sneller weer op te bouwen. In deze onderzoeken waren de mesenchymale stamcellen bedoeld om traditionele beenmerg- of navelstrengbloedtransplantaties te versterken. Wat we tot nu toe kunnen zeggen, zegt John E. Wagner, hoogleraar kindergeneeskunde aan de Universiteit van Minnesota, die een van de onderzoeken leidt, is dat we geen negatieve bijwerkingen hebben gezien en dat we de indruk hebben dat het sneller is.

Recente dierstudies die uit academische laboratoria zijn voortgekomen, hebben de belangrijkste les over volwassen stamcellen in het afgelopen jaar onderstreept: deze cellen zijn biologisch veel veelzijdiger en in staat om veel meer cellulaire lotsbestemmingen over te nemen dan iemand eerder dacht. Afgelopen mei publiceerden patholoog Neil Theise van de New York University en stamcelbioloog Diane Krause van Yale University en hun collega's een rapport in het tijdschrift Cell waarin ze beweerden dat een volwassen stamcel uit het beenmerg van muizen het vermogen had om meerdere weefsels-bloed te vormen. , long, lever, maag, slokdarm, darmen en huid. Theise gelooft dat deze volwassen stamcellen net zo flexibel zijn als de embryonale soort, en hij noemt ze de ultieme volwassen stamcel. En een team onder leiding van Freda Miller van de McGill University in Montral heeft onlangs werk gepubliceerd dat aantoont dat volwassen stamcellen die uit de huid zijn geplukt, een gemakkelijk toegankelijke plek om te oogsten, zich kunnen ontwikkelen tot vet-, spier- en neurale cellen.

Een andere even verrassende rimpel in het verhaal van volwassen stamcellen is het afgelopen jaar naar voren gekomen in onderzoek aan de Stanford University en de National Institutes of Health. Het laboratorium van Eva Mezey van het National Institute of Neurological Disorders and Stroke heeft bijvoorbeeld aangetoond dat bij muizen getransplanteerde stamcellen uit beenmerg naar de hersenen kunnen migreren en zich kunnen ontwikkelen tot cellen met kenmerken van neuronen en andere soorten hersencellen. Het maakt deel uit van een reeks intrigerende, maar verre van definitieve experimenten die suggereren dat het lot van volwassen stamcellen in hoge mate wordt bepaald door de lokale omgeving waarin ze worden geplaatst.

Sceptici waarschuwen dat stamcelexperimenten bij muizen zich niet automatisch vertalen in de menselijke biologie. Toch versterken al deze onderzoeken het idee dat het volwassen lichaam een ​​voorraad stamcellen aanhoudt, zeker in het beenmerg en waarschijnlijk ook in veel andere weefsels, hoewel de voorraad lijkt af te nemen met de leeftijd. Ze lijken deel uit te maken van een natuurlijk herstelsysteem, zodat wanneer je een weefsel beschadigt, ze in grote aantallen uit het merg komen, zegt Darwin J. Prockop, directeur van het Center for Gene Therapy van Tulane University in New Orleans, LA. Met andere woorden, volwassen stamcellen lijken te fungeren als de 24 uur per dag beschikbare microscopische medische apotheek van het lichaam voor wondherstel.

Als lichaamsdeel heeft het beenmerg nooit het soort meeslepende Shakespeariaanse prosodie geïnspireerd dat bijvoorbeeld wordt gebruikt voor het hart, de lever, de hersenen of zelfs de milt; voor het grootste deel van de geschreven geschiedenis is het van grotere waarde geweest in een soeppan dan in de kliniek. Maar deze sponsachtige matrix van weefsel, ingekapseld als in een kluis door bot, wordt steeds meer erkend als een bewaakte fysiologische opslagplaats voor enkele van de kostbaarste juwelen van het lichaam, namelijk cellen die kunnen differentiëren in vele andere weefsels. Inderdaad, volwassen stamcellen uit beenmerg zijn al ongeveer vier decennia een prominent en respectabel kenmerk van de geneeskunde. Het is alleen zo dat gedurende een groot deel van die tijd niemand het gebruik ervan als volwassen stamceltherapie verwees.

Menselijke beenmergtransplantaties, die voor het eerst werden geprobeerd als een behandeling voor bloedkanker, werden in de jaren zeventig routinematig succesvol. Dat succes heeft plaatsgevonden, is nu duidelijk, omdat de ontvangers, in de suspensie van donormerg die in hun lichaam werd geïnfuseerd, hematopoëtische stamcellen ontvingen, dat wil zeggen voorlopercellen die het vermogen hebben om zich te specialiseren in alle verschillende celtypen van een gezond en volbloed systeem. In dit geval geeft één moederkloek van een bloedcel aanleiding tot rode bloedcellen, verschillende soorten witte bloedcellen met immunologische functie, bloedplaatjes en alle andere componenten van bloed.

Maar het beenmerg, zo blijkt, bevat ook een ander belangrijk type volwassen stamcel die duidelijk verschillende cellulaire lotgevallen kan ondergaan - een die het potentieel heeft om veel meer te worden dan verschillende soorten bloedcellen. Begin 1990 isoleerden een ontwikkelingsbioloog aan de Case Western Reserve University in Cleveland, OH genaamd Arnold Caplan, zijn collega Victor Goldberg en zijn toenmalige postdoc Stephen Haynesworth een verrassend veelzijdige stamcel uit het beenmerg. De mesenchymale stamcel, zo genoemd omdat hij voortkomt uit een embryonale laag weefsel die bekend staat als het mesenchym, bezit het vermogen om niet alleen bot en kraakbeen te vormen, maar ook spieren, pezen, vet en stroma, de webachtige matrix van weefsel binnenin botten. In 1993 hebben Caplan en Goldberg meegewerkt aan de oprichting van Osiris (Caplan is niet langer verbonden aan het bedrijf).

Osiris verhuisde in 1995 naar Baltimore en het hoofdkantoor is nu gevestigd in een laaggelegen, gerenoveerd bakstenen pakhuis in het Fell's Point-gedeelte van de stad dat grenst aan de drukke haven. Door de technologie begin jaren negentig te patenteren en eraan te werken, kreeg Osiris een voorsprong bij het verminderen van het oogsten en kweken van stamcellen om te oefenen en verzendt nu zakken met de cellen naar meer dan een dozijn klinische centra. Het proces werkt in principe als volgt: een arts trekt ongeveer 25 milliliter merg door een naald uit het bot van een donor, meestal het bekkenbot. De gewenste mesenchymale stamcellen zijn niet bepaald overvloedig - volgens de schattingen van Osiris is er slechts één op elke 10 miljoen mergcellen - maar ze kunnen eruit worden geplukt door een combinatie van centrifugatie en gepatenteerde celsorteringstechnologie. Eenmaal geïsoleerd, worden deze cellen ertoe aangezet om zich te delen in celkweekkolven om ongeveer 500 miljoen stamcellen per intraveneuze dosis te produceren en vervolgens ingevroren in vloeibare stikstof.

Wetenschappers van Osiris hebben geleerd dat ze, door de kweekomstandigheden te veranderen, deze stamcellen naar verschillende lotsbestemmingen kunnen duwen, zoals bijvoorbeeld spieren, kraakbeen of bot. (Voor klinisch gebruik worden de stamcellen in een ongedifferentieerde vorm verzonden.) Interessant is dat de cellen niet alleen reageren op biochemische signalen, maar ook hun lot bepalen op basis van fysieke signalen, inclusief de driedimensionale omgeving en zelfs mechanische krachten, zoals de spanning en buiging van gewrichten tijdens het lopen - wat helpt verklaren waarom dezelfde cellen zulke verschillende weefsels kunnen vormen, afhankelijk van waar en hoe ze in het lichaam zijn geïmplanteerd. We leggen ze gewoon op de juiste plaats en het lichaam stuurt de signalen, zei bedrijfsvoorzitter Annemarie B. Moseley.

Toen Osiris in 1999 voor het eerst met menselijke tests begon, doneerden patiënten hun eigen merg, waarna bedrijfswetenschappers stamcellen isoleren en deze gedurende ongeveer acht weken in cultuur brachten voordat ze weer in de patiënten werden geïnjecteerd. Nu begint het erop te lijken dat cellen die zijn geoogst van niet-verwante donoren bij alle patiënten zouden kunnen werken, waardoor de deur wordt geopend naar een universele celvoorraad die geen problemen met immuunafstoting zou veroorzaken.

Bij het beoordelen van de cellen in dierproeven stuitte Osiris op een totaal onverwacht fenomeen. Volgens bedrijfswetenschappers zijn deze mesenchymale stamcellen opvallend ontdaan van verschillende moleculaire markeringen die typisch een immuunrespons uitlokken of zelfs transplantaatafstoting veroorzaken. Bovendien kunnen de cellen een factor afscheiden die het immuunsysteem actief remt. Met andere woorden, de cellen lijken een biologische stealth-technologie in te zetten om immunologisch onzichtbaar te blijven.

Deze observatie verbaasde de onderzoekers van Osiris. We waren stomverbaasd, zegt senior wetenschapper Frank Barry. Dat zijn we nog steeds. Veel wetenschappers zijn er nog niet van overtuigd dat het fenomeen echt is. Een prominente stamcelonderzoeker, die anoniem wenst te blijven, zegt: ik vind dat allemaal enorm overdreven. Maar een clinicus die de cellen gebruikt en de interne gegevens van Osiris over hen heeft gezien, vertelde Technology Review dat het waar lijkt te zijn. Als dat zo is, betekent dit niet alleen dat patiënten de pijnlijke extractie van immunologisch compatibel beenmerg kunnen vermijden, maar dat de commerciële bereiding van universele cellen economisch veel aantrekkelijker zou zijn voor een bedrijf. Twee grote groepen patiënten die mogelijk baat kunnen hebben, zijn slachtoffers van een hartaanval en mensen van wie de gewrichten door artrose zijn versleten.

Hartziekten zijn de belangrijkste doodsoorzaak in de Verenigde Staten en alleen al in de Verenigde Staten zijn er meer dan een miljoen hartaanvallen per jaar. Als gevolg hiervan is hartziekte het afgelopen jaar een van de meest intense en indrukwekkende gebieden van onderzoek naar volwassen stamcellen geweest.

Afgelopen voorjaar hebben twee afzonderlijke groepen, een aan de Columbia University en de andere een samenwerking tussen het New York Medical College in Valhalla, NY, en de National Institutes of Health, studies gepubliceerd die aantonen dat hartaanvallen bij ratten en muizen kunnen worden hersteld door het injecteren van volwassen stengel cellen in of nabij het letsel. Nu probeert Osiris hetzelfde te doen met varkens. In de eerste ronde van experimenten voerden dierenartsen van Johns Hopkins openhartoperaties uit op de dieren en bonden de linker voorste dalende kransslagader, die de belangrijkste pompkamer van het hart voedt, gedurende één uur af, wat een hartaanval veroorzaakte. Na twee weken injecteerden de onderzoekers van Osiris vervolgens ongeveer 50 miljoen mesenchymale stamcellen rechtstreeks in de harten van vijf proefdieren. De cellen werden genetisch gemerkt met een marker zodat ze in het lichaam konden worden getraceerd, en deze varkens, evenals een half dozijn controledieren, werden tot zes maanden nauwlettend gevolgd.

Alle varkens die geen stamcellen kregen stierven binnen een maand of twee van hun hartaanvallen. Autopsies toonden aan dat hun hart uitgebreide littekens ontwikkelde op de plaatsen van verwonding, en dat de organen buitensporig groot en vervormd waren geworden in een poging om de verminderde pompcapaciteit te compenseren. Uiteindelijk werd de wand van het hart dunner en volgde hartfalen. Voor de varkens die stamcellen kregen was het echter een ander verhaal. De stamcellen richtten zich op de gewonde hartspier, vestigden zich in en rond het littekenweefsel en vormden letterlijk het beschadigde hart. Ze leken in feite de typische progressie naar een scheve (en prognostisch grimmige) cardiale architectuur te onderbreken.

Hier zijn de waarschuwingen: de stamcellen die zich in het littekenweefsel nestelen, hebben de markers van cardiomyocyten, de spiercellen die uniek zijn voor het hart, maar ze lijken niet op dezelfde manier te zijn georganiseerd en vertonen niet de typische contractiele eigenschappen van de hartspier. Toch, zegt Martin, hebben we zulke goede resultaten gezien in termen van functie dat het ons niet kon schelen of het myocyten waren of niet.

Als resultaat van dat eerste onderzoek, dat afgelopen december werd afgerond (en nog steeds niet is gepubliceerd), startte Osiris snel een tweede ronde van proeven bij varkens - dezelfde varkens die Martin die ochtend in mei bezocht - en de resultaten lijken de eerste tests te bevestigen. Deze tweede proef maakt gebruik van universele donorcellen, in plaats van cellen die uit het eigen merg van elk varken worden gehaald, die direct na de hartaanval worden geïnjecteerd. Echocardiogrammen, waaronder die welke Martin en zijn collega's verzamelden tijdens het bezoek in mei, hebben een statistisch significante verbetering van de pompcapaciteit van het hart aangetoond. Het bedrijf onderzoekt nu de mogelijkheid om deze cellen precies op de juiste plek in een beschadigd hart af te leveren via een katheter die vergelijkbaar is met het type dat wordt gebruikt bij angiogrammen of angioplastieken.

Het uiteindelijke doel, legt Martin uit, is om een ​​universele [menselijke] cel te maken, gecryopreserveerd, die in de eerste hulp van elk ziekenhuis in het land zou kunnen staan, en gebruikt in noodsituaties met patiënten met een hartaanval. De hoop is dat het zo snel mogelijk starten van cellulaire therapie na een hartaanval de blijvende schade aan het hart aanzienlijk kan verminderen. Twee dagen nadat Martin afgelopen mei de varkens had bezocht, ontmoetten Osiris-functionarissen wetenschappers van de Amerikaanse Food and Drug Administration, en ze hopen dat, als alle slepende regelgevende en veiligheidsproblemen op bevredigende wijze kunnen worden opgelost, een voorlopig veiligheidsonderzoek van volwassen stamcellen bij mensen met hartfalen ziekte zou mogelijk tegen het einde van het jaar gelanceerd kunnen worden.

Een ander erfdier levert veelbelovende resultaten op voor de behandeling van een aandoening die meer dan de helft van alle Amerikanen ouder dan 65 jaar treft: osteoartritis. Op een boerderij ten noorden van Baltimore hebben wetenschappers van Osiris een tiental geiten op loopbanden uitgeprobeerd. Het ongebruikelijke aan deze geiten is dat ze allemaal ernstige schade aan één knie hebben opgelopen. Om aandoeningen te simuleren die vaak artrose veroorzaken, snijden dierenartsen een ligament in de knie door en verwijderen ze de binnenste helft van de meniscus, een veerkrachtig stukje kraakbeen dat een kussen vormt tussen het dijbeen en de grootste van twee botten die het onderbeen vormen. De geiten brengen vervolgens enkele weken door met een trainingsprogramma waarbij ze dit wankele, onstabiele gewricht gebruiken - een regime dat letterlijk het resterende kraakbeen van de uiteinden van de lange botten wrijft en erodeert. Deze activiteit creëert een schrijnend nauwkeurig model van artrose.

Onderzoekers van Osiris hebben een gewone injectiespuit gebruikt om ongeveer vijf tot tien miljoen volwassen mesenchymale stamcellen in een klein weefselzakje in de knie te injecteren, en de resultaten zijn bemoedigend. Hoewel ze bij slechts een handvol dieren zijn getest, hebben de stamcellen niet alleen de chirurgisch verwijderde meniscus hersteld, maar hebben ze binnen 12 weken het geërodeerde, benige oppervlak van de dij en kuitbeenderen opnieuw bekleed met nieuw kraakbeen. Deze cellen reageren op mechanische krachten, legt Barry van Osiris uit, en het feit dat het dier het gewricht belast, betekent dat de cellen deze dynamische krachten ervaren. Het tweede is dat ze reageren op de lokale wondomgeving. Aangemoedigd door de resultaten van dierproeven hoopt Osiris voor het einde van het jaar de eerste veiligheidsstudies bij mensen te starten.

Een van de populairste gebieden van stamcelonderzoek lijkt buiten het bereik van volwassen stamcellen te liggen: de hersenen. Het probleem, zoals onderzoeker Evan Snyder van de Harvard Medical School het botweg stelt, is: als je het over de hersenen hebt, waar zouden de volwassen stamcellen dan vandaan komen?

Fred Gage, een neurowetenschapper aan het Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, CA, wiens groep de eerste was die volwassen neurale stamcellen in de hersenen van zoogdieren vond, heeft een mogelijk antwoord gegeven. Eerder dit jaar heeft het team van Gage wat hij volwassen neurale voorlopercellen noemt uit kadavers geëxtraheerd, wat leidde tot de mogelijkheid om de cellen uit verse kadavers te oogsten voor medisch gebruik, net zoals harten, levers en nieren worden geoogst van slachtoffers van ongevallen voor orgaantransplantaties.

In dierexperimenten hebben de onderzoekers aangetoond dat getransplanteerde neurale stamcellen - net als de van beenmerg afgeleide stamcellen in Mezey's experimenten bij het National Institute of Neurological Disorders and Stroke - kunnen migreren naar de zone in de hersenen waar nieuwe neurologische cellen worden gevormd. gevormd en naar letselgebieden. De cellen nemen typisch de vorm en functie van andere cellen op die plekken aan. Er worden niet alleen nieuwe cellen geboren, maar ze ondergaan ook synaptogenese of creëren het vermogen om verbinding te maken met andere zenuwcellen, zei Gage afgelopen maart tijdens een bijeenkomst over stamcelbiologie in Cold Spring Harbor Laboratory.

Een van de meest verrassende bevindingen in het gebied is echter - uit Mezey's experimenten en uit een recent rattenonderzoek uitgevoerd door Helen Blau's groep in Stanford - dat het misschien niet nodig is om te beginnen met stamcellen uit de hersenen, aangezien stamcellen van beenmerg kan mogelijk neurologische schade herstellen. Als we zouden kunnen leren wat de signalen zijn en leren hoe we het robuuster kunnen maken, zei Blau tijdens de Cold Spring Harbor-bijeenkomst, als we een functie [in deze cellen] zouden kunnen krijgen en zien of de cellen migreren om te beschadigen, zou het grote bruikbaarheid bij de behandeling van de ziekte van Parkinson, beroerte en trauma.

Al die ifs weerspiegelen dat wetenschappers zich in de vroege stadia van onderzoek bevinden in een veld vol onzekerheid en gevaar. De onderzoeksgemeenschap ontving afgelopen maart een ontnuchterende realiteitscheck toen neurowetenschapper Curt Freed en collega's van de Universiteit van Colorado in de New England Journal of Medicine gemengde resultaten in een klinische studie waarin embryonale neurale cellen (maar niet specifiek stamcellen) werden geïmplanteerd in de hersenen van patiënten met de ziekte van Parkinson. Sommige patiënten ondervonden een kleine mate van verbetering, maar anderen ontwikkelden ernstige en invaliderende bijwerkingen - constante, schokkerige bewegingen - die werden beschreven als erger dan de oorspronkelijke symptomen van de ziekte. Hoewel de experimenten niet specifiek betrekking hadden op stamcellen, dienden de resultaten als een herinnering dat alle cellen, eenmaal geïmplanteerd, niet alleen ongewenste maar onomkeerbare bijwerkingen kunnen hebben.

Het beperkte vermogen van volwassen stamcellen om veel weefsels te vormen, kan echter een voordeel zijn. Volwassen stamcellen worden al jaren gebruikt zonder bijwerkingen van dat type, zei Daniel Marshak, vice-president van biowetenschappelijk onderzoek en ontwikkeling voor het in East Rutherford, NJ gevestigde Cambrex, dat diensten levert aan stamcelwetenschappers. De volwassen stamcel heeft iets minder capaciteit om te doen wat hij wil, maar is misschien iets meer geprogrammeerd om het juiste te doen.

Bijwerkingen en andere klinische problemen zullen moeten worden aangepakt naarmate het onderzoek naar volwassen stamcellen vordert en er meer proeven bij mensen worden gelanceerd. Die studies zullen een lange weg gaan om uiteindelijk het echte medische potentieel van deze opmerkelijke cellen te bepalen. Maar voorlopig blijft de toekomst van volwassen stamcellen nauw verbonden met de politieke en ethische debatten rond hun embryonale neven.

Onder veel onderzoekers is het bijna politiek incorrect geworden om met onbewaakt enthousiasme over volwassen stamcelonderzoek te spreken - niet omdat het onderzoek niet opwindend is, maar omdat dergelijke lof onvermijdelijk munitie heeft opgeleverd voor tegenstanders van embryonaal stamcelonderzoek. De Amerikaanse senator Sam Brownback uit Kansas, bijvoorbeeld, gebruikte recente resultaten van de groep van Prockop in Tulane en de groep van Edwin M. Horwitz in het St. Jude's Children's Research Hospital in Memphis, TN, om te argumenteren dat volwassen stamcellen zo krachtig en veelzijdig zijn dat er geen nodig hebben om embryo's te vernietigen om hun stamcellen te krijgen, en dus geen noodzaak voor de overheid om financiering te verstrekken voor embryonaal stamcelonderzoek. Maar Prockop weerspiegelt de mening van de meeste wetenschappers als hij zegt: we kunnen van beide groepen cellen leren. We hebben te veel te leren om dit werk te stoppen.

Er zijn in feite nog inhoudelijke wetenschappelijke vragen die moeten worden beantwoord voordat de relatieve verdiensten van embryonale en volwassen stamcellen kunnen worden bepaald. Sommige wetenschappers beweren dat embryonale stamcellen gemakkelijker te kweken zijn in kweek, en dat ze ongetwijfeld in staat zijn tot meer cellulaire lotsbestemmingen, maar ze vormen ook een klein maar theoretisch risico om zich tot kankerweefsel te ontwikkelen. Volwassen stamcellen zijn misschien niet zo krachtig als embryonale stamcellen, maar voorlopige klinische resultaten suggereren dat ze veilig zijn bij mensen. Toch hebben ze veel academische critici. Stanford-bioloog Irving Weissman stelt dat, bijna zonder uitzondering, volwassen cellen niet rigoureus genoeg zijn gekarakteriseerd, en hij verwerpt de politici en religieuze figuren die de deugden van volwassen stamcellen aanprijzen door te zeggen: degenen die beweren dat menselijke volwassen stamcellen kan alles en alles doen wat we willen, lijken iets te weten dat de experts niet weten.

Desalniettemin zien vrijwel alle onderzoekers die volwassen en embryonale stamcellen in handen hebben gekregen, dat ze een nieuw soort geneeskunde inluiden in de 21e eeuw, waarbij de genezende wijsheid van deze krachtige biologische agentia een soort van in situ doctoreren biedt, waarbij reparatie en regeneratie zijn verrassend reële mogelijkheden, waar de drogisterij van de toekomst net zo waarschijnlijk zakken met cellen zal uitgeven als flessen pillen. De vraag, zowel politiek als wetenschappelijk, is hoe snel we daar zullen komen.

zich verstoppen