Het kweken van weefsels en organen wordt in bepaalde gevallen toegepast. Er zijn verschillende soorten van het kweken (daar gaan we het later over hebben) die ook weer voor verschillende doeleinden gebruikt kunnen worden. Over het algemeen wordt het toegepast om weefsels en organen die deels of geheel 'kapot' zijn te herstellen of te vervangen. De huid is daar een goed voorbeeld van: Als je brandwonden hebt is je huid op die plekken kapot, vaak wordt er op een bepaalde manier (daar gaan we het ook later over hebben) dan ergens anders huid vanaf gehaald en verder gekweekt, om de kapotte plekken op de huid weer te herstellen.
Het kweken van weefsels en organen is heel handig voor mensen die bijvoorbeeld een donororgaan nodig hebben, en die daar heel lang op moeten wachten, omdat ze bijvoorbeeld niet makkelijk te matchen zijn. Voor die mensen kan het lange wachten fataal zijn, en dan is een gekweekt orgaan dé uitkomst! Ze hoeven niet meer heel lang te wachten zonder dat ze weten of er nog op tijd een donor is én er is maar een minieme kans dat je lichaam het orgaan afstoot.
Voordat je kunt beginnen met het kweken van een weefsel of orgaan, moet je eerst stamcellen hebben. Van die stamcellen worden alle weefsels en organen gemaakt. Ze kunnen van de patiënt zelf zijn, ze worden dan bij de patiënt afgenomen en in een laboratorium verder gekweekt en uiteindelijk weer teruggeplaatst in het lichaam van de patiënt. Een groot voordeel hiervan, is dat hier geen afstotingsreactie kan ontstaan, omdat het imuumsysteem het herkent als lichaams eigen.
Stamcellen kunnen bijvoorbeeld uit een embryo komen, dat zijn embryonale samcellen. Tegenwoordig weten wetenschappers dat stamcellen echter ook uit veel organen gehaald kunnen worden, dat zijn volwassen stamcellen. Het nadeel hiervan is dat ze alleen kunnen uitgroeien tot cellen van het orgaan waar ze uit komen. Een ander voorbeeld van volwassen stamcellen is stamcellen uit het beenmerg. Deze kunnen alleen nog uitgroeien tot bloedcellen. De laatste groep volwassen stamcellen is stamcellen uit de navelstreng. Ook die kunnen alleen uitgroeien tot bloedcellen.
Stamcellen uit het beenmerg en uit de navelsteng (volwassen stamcellen dus) worden tegenwoordig het meest gebruikt om veel ziektes te behandelen. Embryonale stamcellen worden nog niet veel gebruikt bij patiënten, omdat dat nog in de onderzoeksfase is, maar ook omdat veel mensen hier ethische bezwaren tegen hebben. Bijvoorbeeld omdat ze vinden dat embryo's ook al levende wezens zijn en dat het dus moord is als die gebruikt worden voor (onderzoek naar) embryonale stamcellen.
Een orgaan of weefsel dat gekweekt is uit stamcellen van de patiënt zelf heeft, zoals gezegd, als grote voordeel dat het lichaam er geen afstotingsreactie tegen zal krijgen. Voor sommige mensen is dit echter niet mogelijk, omdat ze bijvoorbeeld een (erfelijke) aandoening hebben aan de stamcellen. Deze mensen moeten dan stamcellen krijgen van iemand anders als ze ervoor kiezen om een gekweekt weefsel of orgaan te krijgen. Daarvoor zijn speciale stamcelbanken. Natuurlijk kan het gekweekte weesel of orgaan dan wel, net als een donororgaan of -weefsel, afgestoten worden door het lichaam. Daarom wordt een ze goed mogelijke combinatie gezocht. Misschien kunnen in de toekomst toch ook de stamcellen van de patiënt zelf gebruikt worden. Die moeten dan eerst bruikbaar gemaakt worden, bijvoorbeeld door ze genetisch aan te passen door middel van gentherapie. Helaas is dat nu nog niet mogelijk.
Als je de stamcellen hebt moet je ze gaan 'cultiveren', dat houdt in dat ze zich moeten gaan verveelvuldigen. Daarvoor moeten ze op een speciale voedingsbodem geent worden. Dat is heel moeilijk, omdat het onder precien de goede omstandiheden moet gebeuren. Dat moet onder andere omdat er geen ongecontroleerde differentiaties van de cellen plaats mogen vinden, want ze moeten tijdens het cultiveren ongedifferentieerd blijven. Uit eindelijk moeten de cellen vaak ondersteund worden door een soort dragermateriaal. Dat moet ervoor zorgen dat het weefsel de goede vorm krijgt en dat de cellen goede voeding krijgen.
Door deze stappen te volgen, krijg je een dun weefsel. Wetenschappers proberen de weefsel zo dik mogelijk te maken, maar dan moet de doorbloeding wel goed zijn en dat is heel moeilijk. Naast een goede doorbloeding, is ook het kweken van een weefsel dat bestaat uit verschillende cellen, een grote uitdaging. Als deze twee dingen goed lukken is het mogelijk om dikke weefsels en zelfs organen te maken.
Totdat elk orgaan gemaakt kan worden door middel van kweken, zijn er tussen oplossingen. Er wordt bijvoorbeeld onderzoek gedaan naar de signalen die cellen aan elkaar geven. De signaalcellen vertellen de cellen wat hun taak is. Daarmee zou je ook dingen kunnen doen. Er zijn nog meer tussenoplossingen, die staan in het kopje 'Alternatieven'.
Een gekweekt weefsel of orgaan kan blijvend in het lichaam geplaatst worden, net als bijvoorbeeld een donororgaan, maar het kan ook tijdelijk in het lichaam geplaatst worden. Die wordt er dan weer uitgehaald als er een goed donororgaan beschikbaar is, of als het lichaam het beschadigde weefsel of orgaan zelf weer hersteld heeft.
Hieronder staan een aantal voorbeelden van weefsels en organen die gekweekt kunnen worden. Door er op te klikken zie je per voorbeeld een heel verhaal erover.
- Huid
Als je een hele grote wond hebt, is dat niet
alleen heel pijnlijk en lelijk, maar ook nog eens heel gevaarlijk. Je huid
beschermd je namelijk onder andere tegen infecties en als je een grote wond hebt,
is die bescherming op die plek dus weg. Het is dus belangrijk dat de wond snel
dicht gaat, maar vooral met grote wonden, zoals brandwonden, is dat heel
moeilijk en soms is de wond jaren later nog niet genezen.
De behandeling die tot nu toe in deze gevallen veel werdt uit gevoerd, houdt in
dat er huid van de onderbuik of heup wordt gehaald, waarna dat stuk huid klaar
wordt gemaakt om op de wond gezet te worden.
De wond wordt van te voren altijd goed schoon gemaakt. Om het extra schoon te krijgen, hebben
dermatologen een vacuumpomp waarmee de wond wordt schoon 'gezogen'. Ook wordt
het herstel van de wond hiermee gestimuleerd. Helaas moet de patiënt met deze
behandeling lang in het ziekenhuis blijven (anderhalf tot drie maand) en op de
plekken waar de huid vandaan is gehaald voor de transplantatie, ontstaan grote
littekens, net als op de plek van de wond zelf. En na deze lange en pijnlijke
behandeling is er nog steeds een kans dat de wond niet (goed) geneest.
Gelukkig kan het lichaam tegenwoordig beter geholpen worden bij het maken van
nieuwe huid. Kleine stukjes huid van de patiënt zelf kunnen namelijk binnen drie
weken in een laboratorium op gekweekt worden tot veel grotere stukken huid,
waarmee de wond sneller kan genezen. Voorlopig komen alleen patiënten met een
open beenwond die met andere behandelingen niet te genezen zijn in aanmerking
voor deze behandeling.
Bij de manier die hierboven beschreven staat, wordt maar één van de twee
belangrijkste lagen huid (dermis - onderlaag en de epidermis - bovenlaag)
gekweekt, omdat het tot voor kort nog niet mogenlijk was om beide lagen te
kweken. Kort geleden is dit echter wel gelukt! De huidcellen worden dan gezaaid
in een netwerk van eiwitten van een stukje donorhuid, zodat de cellen stevigheid
en houvast hebben. Ondanks dat het netwerk van eiwitten afkomstig is van een
stukje donorhuid, bestaat de gekweekte huid helemaal uit cellen en eiwitten van
de patiënt zelf. Dat komt doordat de gezaaide cellen direct het bestaande
netwerk van eiwitten afbreken en zelf een netwerk maken.
Een groot voordeel van de tweede methode is, dat er maar een heel klein stukje
huid (ten grootte van een speldenknop) weggehaald hoeft te worden bij de patiënt. Dat gebeurd zelfs gewoon tijdens een spreekuur, en onder lokale
verdoving. Hier houdt je dus maar een heel klein litteken aan over, of zelfs
helemaal geen, terwijl dat met de eerste methode wel het geval is. Na drie weken
worden de stukjes 'gegroeide' huid (tiscover) op de wond gelegd die door middel
van verband blijven zitten. Na ongeveer vier dagen zitten de stukjes huid al
vast en groeien er zelfs al nieuwe bloedvaatjes in.
Een ander voordeel van deze methode kan niet goed verklaard worden. Open wonden
zijn vaak veel minder pijnlijk als er gekweekte huid op is gelegd. Een
verklaring hiervoor kan zijn, dat de endorfines (natuurlijke pijnstillers) die
sommige cellen maken, extra actief gemaakt worden tijdens het kweken.
Er is nog een derde manier behandelen van (brand)wonden. Tot nu toe is het
alleen nog maar getest op mensen met kleine of middelgrote brandbonden. Met deze
behandeling heeft de patiënt geen transplantatie nodig en net als bij de tweede
genoemde behandeling ontstaan er dus geen grote littekens op de buik of heup van
de patiënt. Dat is een groot voordeel. De behandeling houdt in dat er foetale
huidcellen worden gebruikt. Die zijn opgeslagen in een speciale huidbank.
De huid van foetussen kan snel genezen en er vormen zich geen littekens. Dat was
al een tijd bekend. Nu is echter ontdekt dat feutale huidcellen een positieve
invloed kunnen hebben op de genezing van volwassen huid. De huid die op de
plaats van de wond groei trekt niet samen en er is geen pigmentvorming (behalve
bij patiënten met een donkere huid, die krijgen ook hun eigen huidskleur terug
en krijgen dus geen littekens).
De wond geneest in vijftien dagen, dat is heel snel en waarschijnlijk komt dat,
daardat foetale huidcellen groeifactoren produceren, die cellen van de volwassen
huid niet meer maken. Elke foetale huidcel kan uitgroeien tot een stuk huid van
negen bij 12 centimeter.
Nog een voordeel bij het gebruiken van embryonale huidcellen is dat de gekweekte
huid goed om bijvoorbeeld vingers heen past. De gekweekte huid blijft niet
plakken aan het verband bij het verwisselen daarvan, terwijl het juist goed
blijft zitten bij het aanbrengen, zodat er geen hechtingen, nietjes of lijm
nodig zijn. Al met al is ook de derde behandelmethode heel goed.
www.biomedisch.nl/tekst/brandwond_foetale_huid.php
www.biomedisch.nl/tekst/weefselkweek_huid.php
http://nl.wikipedia.org/wiki/Weefselkweek_(dier)
- Blaas
Kinderen die worden geboren met een open
ruggetje, hebben vaak geen controle over hun eigen blaas. Ze kunnen hun plas
maar een half uur ophouden en hebben een katheter nodig om hun blaas te legen.
Doordat de druk te hoog is, hebben patiënten vaak ook beschadigde nieren.
Vroeger werd dit opgelost door een stuk dunne darm van de patiënt zelf te
gebruiken, maar dat gaf veel bijwerkingen. De dunne darm moet namenlijk
voedingsstoffen opnemen, terwijl de blaas juist afvalstoffen uitscheidt.
Patiënten die deze behandeling ondergingen, kregen dan ook vaak last van
nierstenen en botontkalking en bovendien is de kans op kanker groter.
In de toekomst is er een nieuwe behandeling mogelijk waarbij cellen van de blaas van
de patiënt zelf gebruikt worden. Er is al veel onderzoek naar gedaan en de
resultaten zijn erg positief. Na de behandeling kunnen patienten hun plas zeven
uur ophouden in plaats van een half uur. Helaas kunnen ze hun blaas nog niet
zelf aansturen en hebben ze daar nog een katheter voor nodig, maar de
bijwerkingen die patiënten waarbij een stuk dunne darm werd gebruikt wel hadden,
hebben deze patiënten niet.
De nieuwe behandeling houdt in dat cellen van de blaas van de patiënt zelf
worden vermeerderd in een laboratorium. Deze cellen worden dan op een
blaasvormige soort ballon van kunststof geplaatst, waar ze groeien in de vorm
van de ballon en dus in de vorm van de blaas. Na amper twee maanden kan de
gekweekte blaas al in het lichaam van de patiënt worden geplaatst, waar de
kunststof mal vanzelf oplost. Deze behandeling is al bij een aatal patiënten
uitgevoerd en in de meeste gevallen werkt na vijf jaar de blaas nog steeds goed.
Dit is toch wel hèt bewijs dat het de goede kant op gaat met het kweken van
weerfsels en organen.
http://www.biomedisch.nl/nieuws/gekweekte_blaas.php
- Kraakbeen
Veel
mensen hebben waarschijnlijk wel eens een foto gezien van Mickey, de muis met
een menselijk oor op zijn rug. De reden om dit te doen, was dat een plastisch
chirurg benieuwd was hoe kinderen een nieuw oor zouden kunnen krijgen, als ze
hun oor verloren hadden in een ongeluk of als hun eigen oor misvormd was. De
muis was alleen nodig om warmte en voeding te geven aan het oor, zodat het goed
zou kunnen groeien.
Om het zover te krijgen, moest het immuunsysteem van de muis eerst
‘uitgeschakeld’ worden, zodat de menselijke kreekbeencellen niet afgestoten
zouden worden. Daarna werd een constructie van biologisch afbreekbaar polyester
in de vorm van een menselijk ook op de rug van Mickey gezet. Die werd bezaaid
met levende menselijke kraakbeencellen. Doordat de constructie poreus was,
konden die cellen zich goed eraan hechten en groeiden ze in de vorm van de
constructie en dus in de vorm van een menselijk oor. Het polyester loste
uiteindelijk op en toen bleef alleen een oor achter op de rug van de muis.
Natuurlijk is zo’n oor niet functioneel, maar het zou wel gebruikt kunnen worden
om kinderen (en volwassenen) een nieuw oor te geven op de manier waarop de
plastisch chirurg dit bedoeld had.
Bij een andere toepassing van het kweken van kraakbeen, gaat het om kraakbeen in
de gewrichten. Kraakbeen in een gewricht is heel belangrijk om de wrijving in een
gewricht te verminderen. Vooral in de knieën wordt het zwaar belast. Als je
slecht of geen kraakbeen hebt in een gewricht, komt het bot bloot te liggen en
ontstaat er enorme slijtage. Daarom is het belangrijk om het zo snel mogelijk te
herstellen als het kraakbeen om welke reden dan ook ‘kapot’ is.
Mensen met acute letsels aan het kraakbeen komen in aanmerking voor een bepaalde
behandeling die hieronder beschreven wordt. Mensen die bijvoorbeeld beschadigd
kraakbeen hebben door standsafwijkingen als o-benen of doordat de kniebanden te
veel speling toelaten niet, want bij die mensen kun je beter de oorzaak eerst
behandelen. Als de oorzaak niet behandeld wordt en je wel nieuw kraakbeen
krijgt, beschadigd dat nieuwe kraakbeen natuurlijk net zo snel weer. Ook mensen
die hun knieën lange tijd extreem belast hebben, zoals topsporters, kunnen
daardoor een gegeneraliseerde ziekte in het kraakbeen krijgen. Ook deze
‘kniemisbruikers’ komen niet in aanmerking voor deze behandeling. Als laatste
krijgen ook mensen met reuma niet zo’n behandeling. Reuma is namelijk een
auto-immuunziekte die doorgaat tot je helemaal geen kraakbeen meer hebt. Deze
behandeling zou dan net als bij mensen met standsafwijkingen en mensen met
kniebanden die te veel speling toelaten, alleen maar uitstellen zijn.
De behandeling houdt in dat er een klein stukje kraakbeen van de patiënt naar
een gespecialiseerd instituut gaat, dat tijdens een kijkoperatie is weggehaald.
In dit instituut wordt het weefsel dat bestaat uit enkele duizenden cellen
opgekweekt tot een weefsel dat bestaat uit miljoenen cellen en dat in maar vier
weken tijd. Over het ‘kapotte’ kraakbeen wordt een stukje botvlies gehecht wat
fungeert als een soort waterdichte pleister. Daaronder worden de gekweekte
kreekbeencellen gespoten.
Deze behandeling bevat een zware operatie en de revalidatie duurt lang (meerdere
maanden). Het resultaat is alleen wel bijna altijd goed en blijft ook lang goed.
Als de patiënt niet kiest voor deze behandeling, zal het gewricht veel minder
belastbaar zijn en zal de patiënt veel dingen niet meer kunnen doen. Bovendien
moet hij of zij dan vaak naar de dokter. Eigenlijk heeft de patiënt dus weinig
keus, althans.... Dat zeggen de doktoren. Hieronder staat een persoonlijk
verhaal van Ryanne, waaruit iets anders blijkt.
www.biomedisch.nl/tekst/kraakbeentransplantatie_herstelt_knieen.php
nl.wikipedia.org/wiki/weefselkweek_(dier)
- Borsten
Vrouwen die hun borsten hebben verloren door een amputatie, kunnen die laten
reconstrueren door middel van siliconen, maar als het aan de australische
chirurg Wayne Morrison ligt, kunnen in de toekomst ook lichaams eigen cellen
gebruikt worden. Dat heeft als groot voordeel dat het niet afgestoten kan worden.
Tot nu toe is alleen nog maar onderzoek gedaan met behulp van varkens en kan er
alleen nog maar vèt gekweekt worden. Een nieuwe borst zal dan ook nog niet
functioneel zijn, omdat die uit meer dan alleen vet bestaat, maar het gaat de
goede kant op.
De borsten die gekweekt in varkens, zijn de eerste driedimensionale organen die
gekweekt zijn in dieren. Er is al wel bijvoorbeeld een blaas gekweekt, maar die
is niet echt driedimensionaal (het bestaat eigenlijk alleen uit een 'velletje').
Ook is er al een oor gekweekt op een muis, maar omdat dat alleen uit kraakbeen
bestaat, was dat veel makkelijker. De voedingsstoffen in kraakbeen worden
namelijk van cel tot cel doorgegeven, waardoor er geen bloedvaten nodig zijn. In
vet is dat wel nodig. In laboratoria is dit al eerder gelukt, maar in dieren
toen nog niet.
Om vet te kunnen kweken in een dier, is een kunststof mal nodig. In dit geval in
de vorm van een borst. Daarin komen stamcellen. Om ervoor te zorgen dat die tot
het gewenste weefsel (vetweefsel) uitgroeien, moet het in contact komen met het
omliggende weefsel (vetweefsel). Dat kan gedaan worden door een bloedvat door de
mal te leggen, waarna de mal in het varken wordt gezet. Het lichaam van het
varken begint dan zelf nieuwe bloedvaten aan te leggen in de mal, omdat het het
zuurstof tekort in de mal moet herstellen. Door de nieuwe bloedvaten zullen
lichaamscellen en voedingststoffen in de mal komen, waardoor er nieuw weefsel
kan groeien. De kunststof mal is al binnen zes weken volledig gevuld met
vetweefsel. Nu moet het alleen nog mogelijk worden om deze borsten in het lichaam
van een mens te kweken.
http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/13837541/
- Bloedvaten
Mensen met diabetes krijgen vaak op een
gegeven moment een shunt. Dat is een verbinding tussen een slagader en een ader
waaraan drie keer per week een diabetes-apparaat wordt aangesloten. Het zijn
vaak bloedvaten van de patiënt zelf, maar omdat het bloedvat zo vaak wordt
aangeprikt, 'stijt' hij. Daarom moet het vaak vervangen worden. Als de geschikte
bloedvaten 'op' zijn worden kunststoffen vaten gebruikt, maar deze veroorzaken
complicaties. Daar is nu een oplossing voor gevonden. Ook zou de nieuwe
behandelingsmethode in de toekomst misschien kunnen voorkomen dat er een slechte
doorbloeding bij diabetespatiënten een ledemaat geamputeerd moet worden.
Misschien zouden zelfs hartpatiënten gebaat zijn bij deze methode voor
bypassoperaties als ze zelf geen geschikte vaten meer hebben.
Bij deze methode moet de patiënt een klein stukje huid laten weghalen. Bij dit
stukje huid worden bepaalde groeifactoren toegevoegd, zodat specifiek de
bloedvatcellen vermeerderen. Hierdoor ontstaan twee 'weefselplakken'. Als deze
twee 'plakken' tegen elkaar worden gelegd en opgerold worden, onstaan
bloedvaten van zo'n 20 centimeter lang. Deze bloedvaten kunnen dan gebruikt
worden om de patiënt verder te helpen. Dit hele proces duurt ongeveer zes
maanden.
Deze behandeling is al een aantal keer toegepast op diabetespatiënten. De
gekweekte bloedvaten zijn gebruikt als shunt. Het voordeel van de gekweekte
bloedvaten is dat ze niet 'op' raken, wat wel het geval is bij bloedvaten van de
patiënt zelf. Het voordeel ten opzichte van een kunstof shut is dat het
gekweekte bloedvat niet voor bijwerkingen zorgt. De gekweekte shunt houdt het
ongeveer vier maanden vol.
http://www.biomedisch.nl/nieuws/gekweekt_bloedvat_uit_huid_diabetes.php
- Hart
Embryonale stamcellen
zijn heel goed te gebruiken bij het kweken van weefsels en organen. Dat staat al
eerder op de site uitgelegd. Ook voor mensen met hartfalen is dat een goede
oplossing. Er is sinds kort echter ook een andere mogelijkheid.
Sommige mensen moeten na een hartaanval een nieuw hart krijgen door middel van
transplantatie. Door de lichamelijke conditie van een deel van de patiënten is
dit echter niet mogelijk. Voor deze mensen is er goede hoop.
In het menselijk hart zitten stamcellen. Die cellen groeien uit tot
verschillende cellen die verschillende functies hebben in het hart. Tijdens open
hart operaties halen chirurgen vaak hartoortjes weg om goed bij de plek te
kunnen komen waar ze moeten zijn. Hartoortjes zijn stukken hart die je niet
nodig hebt en
dus goed kunt missen. In deze hartoortjes zitten
hartspiervoorlopercellen, stamcellen die vanzelf het hart kunnen repareren. Dit
repareren duurt alleen veel te lang voor mensen die een hartaanval hebben gehad.
Als de stamcellen geïsoleerd en vermenigvuldigd worden in een laboratorium,
groeien ze uiteindelijk uit tot volwaardige hartspiercellen die zelfs kloppen.
Daarmee kunnen mensen die een hartaanval hebben gehad wèl geholpen worden.
Sommige patiënten krijgen beenmerg ingespoten in het hart een paar dagen nadat
de een hartaanval hebben gehad. Mensen gaan zich daardoor vaak beter voelen, wat
waarschijnlijk komt doordat er endotheelvoorlopercellen in het beenmerg zitten.
Deze cellen herstellen de vaatwand, waardoor er meer zuurstof in de beschadigde
hartspier komt. Er moet nog veel onderzoek gedaan worden naar deze techniek,
maar de vooruitzichten zijn goed. Een goede toepassing voor deze techniek zou
zijn om het te combineren met het gebruik van hartspiervoorlopercellen. Als de
patiënt eerst de endotheelvoorlopercellen ingespoten krijgt in het hart, worden
eerst de vaatwanden van de kransslagader hersteld, waardoor er meer zuurstof
naar de beschadigde spier kan. Daarna zou het goed zijn om
hartspiervoorlopercellen in het hart te spuiten. Die helpen dan mee om de spier
te herstellen.
Dan blijft er nog één vraag over: waar in het hart moeten de cellen ingepoten
worden? Ze kunnen in de kransslagader ingespoten worden, of rechtstreeks in de
hartspier. Het inspuiten in de kransslagader is makkelijker, maar het is de
vraag of de cellen dan wel de cellen dan wel het beschadigde deel van het hart
bereiken en of ze zich wel goed ontwikkelen tot hartspiercel, want dat is nog
niet bekend. Het ontwikkelen tot hartspiercel duurt best lang, misschien wel tè
lang. Dat kan beholpen worden door de hartspiervoorlopercellen voor te
behandelen in een laboratorium. Als de cellen een differentiatiefactor krijgen,
ontwikkelen ze zich al gedeeltelijk tot hartspiercel, waardoor het minder lang
hoeft te ontwikkelen als het eenmaal in het hart zit. Differentiatiefactoren
zijn bepaalde eiwitten die stamcellen aanzetten tot het ontwikkelen tot bepaalde
specifieke cellen, in dit geval hartspiercellen.
Al met al gaat het nog een tijdje duren voordat deze behandelingsmethoden in de
praktijk gebruikt worden, maar als het allemaal goed gaat, kunnen er veel
mensen mee geholpen worden.
http://www.ad.nl/diagnose/2240668/oplossing_hartfalen_naderbij.html
http://www.umcutrecht.nl/nr/rdonlyres/16821AE0-3BD4-4CA3-A019-A22394BF759E/1009/hartpatientwordteigendonor.pdf
Hierboven staat uitgelegd hoe mensen geholpen kunnen worden die
niet een heel nieuw hart nodig hebben, maar een 'versterking' van hun eigen
hart. Daar kunnen veel mensen mee geholpen worden, maar wat nou als dat niet
genoeg is? Als het hele hart vervangen moet worden en er geen tijd is om te
wachten om een geschikt donorhart? Misschien is daar binnenkort een oplossing
voor. Nu al zijn er onderzoekers aan het testen op onder andere muizen, om te
zien of hun theoriëen kloppen.
Een hart is een ingewikkeld orgaan. In vergelijking met het kweken van een heel
hart, is het inspuiten van hartspiervoorlopercellen een eitje. Het hart bestaat
namelijk niet alleen uit spiercellen, maar ook bijvoorbeeld uit een 'hartskelet',
dat bestaat uit bindweefsel en bloedvaten die de werkelijke functie van het hart
mogelijk maken.
Er wordt al in meerdere laboratoria geëxperimenteerd met hartskeletten van
kunstof, maar een 'natuurlijk' hartskelet is veel beter. Daarom wordt er nu ook
gekeken naar de mogelijkheid om echte hartskeletten te gebruiken bij het kweken
van een nieuw hart. In dat geval moet je eerst een hart van bijvoorbeeld
een rat 'leegspoelen', zodat alleen het skelet overblijft. Daar spuit je dan
hartspiercellen van bijvoorbeeld een pasgeboren muis in, die zich snel
vermenigvuldigen. Dit experiment is al eens uitgevoerd en het bleek dat het
gekweekte hart al na drie dagen begon te kloppen. Nog niet perfect, maar de
vooruitzichten zijn heel goed. Het gekweekte hart kan nu zonder
afstotingsverschijnselen in de muis geplaatst worden.
Als onderzoekers uiteindelijk zover zijn om deze techniek daadwerkelijk te
gebruiken bij mensen, zijn veel patiënten hierbij gebaat. Waarschijnlijk zouden
hartskeletten gebruikt worden, die afkomstig zijn uit varkensharten, omdat die
heel veel lijken op mensenharten. Er kunnen misschien ook hartskeletten gebruikt
worden van overleden mensen, die zich hebben opgegeven als donor. Nu moeten
mensen nog heel lang wachten op een donorhart, omdat het hart precies moet 'passen',
bij deze methode is dat niet meer nodig. In de hartskeletten worden dan
hartspiercellen van de patiënt ingespoten, zodat het lichaam van de patiënt het
gekweekte hart later niet zal afstoten.
Er is nog veel onderzoek nodig, maar het idee is simpel en dit zou in de
toekomst heel veel levens kunnen redden.
www.depers.nl/wetenschap/161505/Nu-het-kweekhart-en-straks-het-brein.html
Filmpje
www.nos.nl, UMC Utrecht, hoofdonderzoeker Pieter Doevendans
- Hartklep
Als je naar de hartslag van een mens luistert, hoor je het dichtgaan van de hartkleppen. Een mens heeft vier van deze hartkleppen. Twee hartkleppen zijn draadvormig, hun fuctie is de bloedstroom binnen het hart te regelen. Helaas zijn deze twee hartkleppen moeilijk na te maken. De andere twee hartkleppen zijn gelukkig makkelijker na te maken. Deze kleppen regelen de bloedstroom het hart uit.
Als er iets mis is met één van de hartkleppen die makkelijker na gemaakt kan worden, kan deze vervangen worden door een mechanische klep. Bij oudere mensen groeit het lichaam niet meer en hoeft de klep dus ook niet na een bepaalde tijd vervangen te worden. Als een (pasgeboren) kind echter een mechanische hartklep krijgt, moet deze wel vervangen worden, omdat het kind groeit en de hartklep eigenlijk mee zou moeten groeien. Er moet dus steeds een grotere hartklep in het hart geplaatst worden. Elke keer dat de klep vervangen wordt, betekent dat dat het kind een zware operatie moet ondergaan en dat brengt risico's met zich mee. Dit probleem kan opgelost worden door een hartklep te kweken uit cellen van het kind zelf. De gekweekte hartklep leeft dan en groeit mee met het kind, waardoor er maar één operatie nodig is.
Baby's kunnen direct na hun geboorte een operatie ondergaan, waarbij een gekweekte hartklep uit eigen lichaamscellen in het hart geplaatst wordt. Dit is mogelijk, omdat er al vroeg in de zwangerschap (vanaf de 20e week) een hartafwijking geconstateerd kan worden bij de baby. De cellen die gebruikt worden bij het maken van de hartklep, worden door middel van een vruchtwaterpunctie uit de navelstreng en placenta gehaald. Deze cellen worden vermeerderd in een laboratorium en worden daarna op een kunstoffen mal gezaaid die de vorm van een hartklep heeft. Daardoor krijg je uiteindelijk een hartklep van cellen van de patient zelf op een kunstoffen mal die vanzelf oplost. De gekweekte hartklep wordt getraint om flexibeler te worden. Dit hele proces duurt vier weken en vindt dus allemaal plaats tijdens de zwangerschap. Daardoor kan de nieuwe hartklep in het hart geplaatst worden, als het kind nog maar net geboren is.
De wetenschap is nog niet zover dat het kweken van hartkleppen getest kan worden op mensen, maar de resultaten van testen op varkens zijn heel positief. Als de klep net klaar is en nog niet in het lichaam geplaatst is, ziet het er nog niet uit als een echte hartklep. Maar omdat de hartklep leeft, past het zich goed aan aan de omgeving. Als de klep eenmaal een tijdje in het lichaam heeft gezeten, ziet het er al bijna uit als een natuurlijke hartklep.
De wetenschap is nog niet zover dat de gekweekte hartkleppen perfect zijn, dus er zijn nog veel onderzoeken en testen op dieren (vooral varkens), voordat de methode toegepast kan worden op mensen, maar het gaat zeker de goede kant op.
http://www.biomedisch.nl/tekst/weefselkweek_hartklep.php
Filmpje
- Bot
Het kweken van bot is iets heel anders dan het kweken van kraakbeen. Tot nu toe
moet bot verzameld worden uit ribben of uit een heup, voor de operatie van
bijvoorbeeld een botbreuk. Dit gebeurt tijdens een operatie die heel pijnlijk
is. Een andere behandelingsmethode die nu wordt gebruikt is het kweken van bot
buiten het lichaam. Het resultaat is dan echter moeilijk in te schatten en
bovendien is het lastig en kostbaar. Het is Amerikaanse wetenschappers nu gelukt
om succesvol bot te kweken zonder de pijnlijke operatie. Het is alleen nog maar
getest op konijnen, maar de resultaten zijn veelbelovend. Het lichaam van de
patiënt zal dan gebuikt worden als bioreactor.
De bovenste laag van het bot, het periosteum, is hard en stevig en de lagen die
bot kunnen vernieuwen zitten in de onderlaag. In het periosteum wordt een gaatje
gemaakt, waar een zoutoplossing door wordt gespoten. Die zorgt voor de
bioreactor, wat dus eigenlijk gewoon een soort holte is. De aanmaakt van nieuw
bot wordt uiteindelijk gestimuleerd door een soort gel met calcium dat in de
holte wordt gespoten. Als dat snel genoeg gebeurt, ontstaat er geen
littekenweefsel en hecht het nieuwe bot zich goed aan het oude bot.
De lever en de alvleesklier hebben net zo’n soort bovenlaag, dus misschien
kunnen die weefsels later ook op de zelfde manier gekweekt worden.
www.biomedisch.nl/nieuws/orgaan_weefselkweek_bot.php