Vooruitgang in stamcelonderzoek biedt hoop aan patiënten die lijden aan ziekten en levensbedreigende aandoeningen zonder bekende genezing. De speciale regeneratieve eigenschappen van embryonale stamcellen geven ze de kracht om cellen in het lichaam te herstellen en aan te vullen. Wetenschappers onderzoeken hoe stamceltherapie kan worden gebruikt om het functioneren van beschadigde cellen, weefsels en orgaansystemen te herstellen.
Wat is een embryonale stamcel?
De meeste cellen in het menselijk lichaam zijn onveranderlijk en zeer gespecialiseerd. Daarentegen hebben alle embryonale stamcellen het buitengewone vermogen om te differentiëren tot een van de honderden gespecialiseerde cellen waaruit het menselijk lichaam bestaat. Geoogste stamcellen blijven zich gedurende een langere tijd in het laboratorium delen, waardoor ze een continue voorraad hebben voor onderzoeksdoeleinden. Een kleine stamcelpopulatie kan zich binnen enkele maanden uitbreiden tot miljoenen cellen, volgens de Nationale gezondheidsinstituten.
Embryonaal versus Volwassen stamcel
Drie tot vijf dagen na de conceptie vormt zich een blastocyst. Onder de juiste omstandigheden hebben embryonale stamcellen in de blastocyst het vermogen om hersencellen, zenuwcellen, huidcellen, bloedcellen en meer te worden. Onderzoekers gebruiken embryo's van fertiliteitsklinieken die door donoren zijn gegeven voor onderzoeksdoeleinden.
Volwassenen bezitten een klein aantal stamcellen in bepaalde weefsels, die specifieke celtypes kunnen repareren. Volwassen hematopoëtische stamcellen in het beenmerg regenereren bijvoorbeeld bloedcellen; maar hematopoëtische cellen kunnen geen nieuwe zenuwcellen maken. Wetenschappers bestuderen de mogelijkheid om volwassen stamcellen in het laboratorium te manipuleren om ze veelzijdiger te maken.
Een voordeel van embryonale stamcellen is dat ze in een betere conditie verkeren dan volwassen stamcellen. Somatische en stamcellen bij volwassenen kunnen mutaties hebben door herhaalde deling en blootstelling aan milieuverontreinigende stoffen.
Lees meer over de opbouw van stamcellen.
Is stamcelonderzoek nuttig?
De International Society for Stem Cell Research (ISSCR) suggereert dat stamceltherapieën kunnen helpen bij de behandeling van vele ziekten en verwondingen. de ISSCR merkt op dat "duizenden kinderen" bij wie leukemie is vastgesteld, zijn geholpen door behandelingen met bloedstamcellen. Stamcellen worden ook met succes gebruikt voor weefseltransplantaten.
Stamcelonderzoek leidt tot veiligere en effectievere stamceltherapieën. Een beter begrip van hoe embryonale stamcellen reageren op verschillende aandoeningen zou bijvoorbeeld de studie en behandeling van geboorteafwijkingen kunnen bevorderen. De Mayo Kliniek ondersteunt voortgezet stamcelonderzoek vanwege de vele voordelige manieren waarop klinische proeven het medische veld bevorderen. Mogelijke voordelen zijn onder meer:
- Door te observeren hoe stamcellen uitgroeien tot organen en weefsels, krijgen wetenschappers inzicht in de etiologie en progressie van ziekte.
- De voordelen van stamcelonderzoek zijn onder meer het bevorderen van de regeneratieve geneeskunde. Stamcellen hebben de kracht om beschadigde cellen te repareren en te vervangen.
- Stamcellen kunnen mogelijk in een laboratorium worden gekweekt om nieuwe organen te laten groeien voor mensen die wachten op transplantatie.
- Met stamcellen kunnen nieuwe medicijnen op effectiviteit en veiligheid worden getest. Stambloedcellen zouden bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om een nieuw medicijn te testen dat bedoeld is om bloedgerelateerde ziekten te behandelen. Onderzoekers konden ook eventuele schadelijke effecten op bloedcellen identificeren die in laboratoriumonderzoeken worden gebruikt.
Hoe werkt stamceltherapie?
Stamceltherapie helpt het lichaam zichzelf te genezen. De meeste cellen in het menselijk lichaam hebben een heel specifieke taak binnen een bepaald orgaan. Als cellen afsterven of defect raken, is het lichaam in staat om verloren cellen aan te vullen. Ziekte, orgaanfalen en overlijden kunnen optreden als het aantal zieke en stervende cellen de productie van nieuwe cellen overtreft.
Lees meer over de uitleg van celspecialisatie.
Normale cellen repliceren vele malen. Wetenschappers verfijnen technieken die een gezonde celproductie op gang kunnen brengen. Het implanteren van normale pancreascellen in een patiënt met diabetes kan bijvoorbeeld het vermogen om insuline te produceren herstellen naarmate de cellen zich vermenigvuldigen.
Voordelen van embryonaal stamcelonderzoek
Embryonale stamcellen zijn: pluripotent, wat betekent dat ze veelzijdiger zijn in onderzoeksstudies dan volwassen stamcellen. De potentiële voordelen van embryo-onderzoek zijn onder meer het ontdekken van nieuwe manieren om ziekten, verwondingen en orgaanfalen te behandelen. Embryonale stamcellen kunnen in het laboratorium worden gemanipuleerd om zich te ontwikkelen tot elk type cel in het lichaam. Embryo-onderzoek helpt wetenschappers te begrijpen hoe te voorkomen dat geïnjecteerde stamcellen abnormaal groeien en tumoren veroorzaken.
Ethiek van embryo-onderzoek
Het gebruik van menselijke embryo's voor stamcelonderzoek is heftig besproken en emotioneel gedebatteerd. Het vernietigen van menselijke embryo's is een veelgehoorde zorg, vaak gebaseerd op religieuze overtuigingen. De Leercentrum voor genetische wetenschappen merkt op dat embryonaal stamcelonderzoek zowel morele als ethische vragen oproept, zoals:
- Begint het leven op het moment van conceptie?
- Moet een blastocyst als een mens worden beschouwd?
- Is embryonaal stamcelonderzoek gerechtvaardigd als het levens van stervende patiënten kan redden?
Tegenstanders van embryonaal stamcelonderzoek stellen dat embryo's rechten hebben omdat ze het vermogen hebben om zich tot een mens te ontwikkelen. echter, de Hastings Centrum wijst erop dat 75 tot 80 procent van de embryo's niet in de baarmoeder worden geïmplanteerd en dat veel embryo's van vruchtbaarheidsklinieken van slechte kwaliteit zijn en niet in staat zijn om zich tot een foetus te ontwikkelen. Ook waren gedoneerde embryo's gepland voor vernietiging voordat de donatie werd gedaan.
Onderzoek alternatieven voor embryonale cellen
Menselijke embryonale stamcellen (hES) zijn van vitaal belang voor stamcelonderzoek omdat, zoals eerder vermeld, hES-cellen pluripotent zijn, in tegenstelling tot andere cellen in het lichaam. Wetenschappers leren echter hoe ze moeten creëren geïnduceerd pluripotente stamcellen (iPS) van volwassen stamcellen. Bovendien wordt er vooruitgang geboekt in het gebruik van de eigen stamcellen van een patiënt om ziekten te behandelen. Alternatieven voor hES-cellen kunnen het gebruik van menselijke embryonale stamcellen verminderen.
Perinataal stamcellen zijn een andere optie. Er zijn perinatale stamcellen gevonden in navelstrengbloed en in vruchtwater dat is afgenomen tijdens een vruchtwaterpunctie. Er is meer onderzoek nodig om te bepalen hoe perinatale stamcellen kunnen worden gebruikt in experimentele onderzoeken en behandelingen.
Voordelen van stamcelonderzoek
Volgens de Amerikaanse Vereniging van Neurologische Chirurgen, omvatten de voordelen van stamcelonderzoek het helpen van miljoenen mensen die lijden aan slopende aandoeningen. Stamceltherapieën zouden bijvoorbeeld mogelijk dopamine in de hersenen van mensen met de ziekte van Parkinson kunnen verhogen. Stamcelonderzoek kan ook helpen het functioneren van patiënten met diabetes, hartaandoeningen, beroertes, kanker, ruggenmergletsels, artrose, Alzheimer en degeneratieve ziekten zoals amyotrofische laterale sclerose (ALS).
Risico's van stamceltherapie
De Amerikaanse Food and Drug Administration dringt aan op voorzichtigheid alvorens deel te nemen aan klinische stamcelonderzoeken of behandelingen die niet zijn goedgekeurd door de FDA. Beweringen dat stamceltherapieën een wondermiddel bieden, zijn volgens de FDA overdreven. Er zijn verschillende bijwerkingen mogelijk van opkomende therapieën die relatief ongetest zijn. Zo werd de FDA in 2016 geïnformeerd over een patiënt die blind werd na een injectie met stamcellen voor een oogaandoening.
Andere FDA-voorbeelden zijn onder meer:
- Geïnjecteerde stamcellen kunnen zich van de injectieplaats verwijderen en veranderen in een onverwacht celtype.
- Stamcellen rijpen niet altijd zoals verwacht in experimentele onderzoeken.
- Tumoren kunnen ontstaan na stamceltherapie.
- Het immuunsysteem van de patiënt kan de getransplanteerde stamcellen aanvallen. Zelfs als de cellen afkomstig zijn uit het eigen lichaam van de patiënt, zoals bij een autologe transplantatie, kunnen er complicaties optreden. Het proces van het manipuleren, verwijderen en terugbrengen van stamcellen kan bacteriële besmetting introduceren en ziekte of afwijkingen veroorzaken.
Politiek van embryonaal stamcelonderzoek
Maatschappelijke opvattingen over ethische kwesties die verband houden met snel voortschrijdende technologieën zoals klonen en stamcelonderzoek beïnvloeden het openbare beleid en overheidsregelgeving. Voormalige presidenten van de VS hebben een politiek standpunt ingenomen over de kwestie en de regelgeving gewijzigd om aan te sluiten bij het standpunt van hun politieke partij. Vanaf 2019 is er federale financiering beschikbaar om embryonaal stamcelonderzoek te financieren met nieuwe cellijnen. Voorheen was de federale financiering beperkt tot studies met een klein aantal bestaande embryonale cellijnen.