Je kunt (nog) alles worden!

“If you don’t know where you are going, any road will get you there” (Lewis Carroll)

Een vroeg embryo, het allereerste begin van leven, bestaat slechts uit een klompje cellen. Deze cellen heten pluripotente stamcellen en kunnen nog alle cellen van een mens vormen, ze hebben nog alle mogelijkheden. Zulke stamcellen zijn alleen in een vroeg stadium van de ontwikkeling aanwezig. Deze cellen gaan zich steeds meer specialiseren (Figuur A). Gespecialiseerde cellen kunnen complexe taken uitoefenen: ze kunnen gedachten opslaan, een hart laten kloppen, zien en horen. Met deze specialisatie verliezen ze echter de mogelijkheid om andere functies te kunnen leren en uitoefenen.

Onderzoek naar celspecialisatie leert echter dat er een weg terug is, en dat gespecialiseerde cellen zelfs weer pluripotente stamcellen kunnen worden. Dit gebeurt – voor zover we weten – niet in het menselijk lichaam, daar zijn geen pluripotente stamcellen meer aanwezig. Het kan wel in een laboratorium gedaan worden door in deze cellen, gekweekt in een schaaltje met voeding, slechts vier eiwitten van pluripotente stamcellen te brengen. Op deze manier kunnen gespecialiseerde cellen de omgekeerde weg bewandelen, geherprogrammeerd worden, en pluripotente stamcel worden. Deze stamcellen worden geïnduceerde pluripotente stamcellen genoemd, om het verschil met de pluripotente stamcellen uit een embryo aan te duiden. Daarna kun je deze cellen zich weer laten specialiseren tot (bijna) elk celtype van het menselijk lichaam. Dit kan in een laboratorium gedaan worden, buiten het menselijk lichaam.

De mogelijkheden van dit concept zijn legio: het is mogelijk om van cellen uit een huidbiopt van een mens pluripotente stamcellen te maken en deze vervolgens te laten specialiseren naar bijvoorbeeld cellen waaraan in deze mens een tekort is (Figuur B). Deze cellen worden niet afgestoten als lichaamsvreemd, zoals bij orgaandonaties het geval is. Hetzelfde kan gedaan worden in een patiënt met een genetisch defect: het defect herstellen en de patiënt zo helpen. Dit is geen toekomstmuziek meer: voor sommige ziektes is dit al succesvol toegepast, en de ontwikkelingen gaan snel. Een andere mogelijke toepassing is om in cellen van patiënten te kijken welke medicatie op deze cellen het beste werkt, om vervolgens het beste medicijn op de patiënt toe te passen.

Er zijn nog wel een paar belangrijke kanttekeningen bij deze technologie. Ten eerste zijn pluripotente stamcellen alleen aanwezig in het vroege embryo; geïnduceerde pluripotente stamcellen kunnen niet in het menselijk lichaam geplaatst worden zonder dat ze gespecialiseerd zijn, vanwege risico’s op abnormale cellen en zelfs kanker. Bovendien is het nog niet mogelijk stamcellen (volledig) naar elk celtype te specialiseren in een kweekschaaltje.

Interessant is dat bij dit ‘herprogrammeren’ van cellen ook de biologische klok gereset wordt en de cellen jonger worden. Cellen van een 100-jarige die op deze manier behandeld zijn hebben een verjongingskuur ondergaan. Zou het mogelijk zijn om veroudering te remmen op deze manier? Onderzoek in oude muizen suggereert van wel. Oudere muizen die hun zicht hadden verloren, konden weer zien met behulp van deze technologie. In muizen die een ziekte hadden waardoor ze sneller ouder werden, was het mogelijk hun levensverwachting te verlengen.

Vervanging van zieke cellen, herstel van ziektes, vertragen van veroudering, de toekomst van de stamceltechnologie ziet er veelbelovend uit.

Kun je nog alles worden? Reprogrammeren van cellen lijkt de horizon te verbreden. De vraag is echter: wil je nog alles worden? De discussie over de grenzen van deze technologie moet zeker gevoerd worden.

Figuur A Specialisatie van cellen in een embryo. In de vroege ontwikkeling kunnen embryonale stamcellen (pluripotente stamcellen) zich tot elke mogelijke cel in het lichaam specialiseren. Een weg terug van gespecialiseerde cel naar pluripotente stamcel is echter niet mogelijk in een embryo.

Figuur B Van gespecialiseerde cel naar pluripotente stamcel – mogelijke toepassingen.

Uit een huidbiopt kunnen de huidcellen in een kweekschaaltje groeien. Ze kunnen ‘geherprogrammeerd’ worden tot pluripotente stamcel. Deze cellen kunnen weer gedifferentieerd worden naar een celtype van keuze. Het is ook mogelijk om in deze cellen een genetisch defect te herstellen. Transplantatie van gespecialiseerde cellen kunnen mogelijk ziektes genezen of de prognose verbeteren. Ook kan in stamcellen van patiënten gekeken worden welke mogelijke medicatie het beste werkt om deze later in de patiënt zelf toe te passen.