Uit een stamcel gegroeide darmvillus

Voor het eerst is gelukt om uit humane stamcellen driedimensionaal orgaanweefsel te kweken, zo melden wetenschappers van het Cincinnati Children’s Hospital Medical Center in Ohio (VS). De studie, gepubliceerd in Nature, laat zien dat door het nabootsen van de verschillende fases in de embryonale ontwikkeling van darmweefsel, pluripotente stamcellen -afkomstig van humane embryonale stamcellen en induced pluripotent stamcellen (iPSc)- aangestuurd kunnen worden, zich te ontwikkelen tot darmweefsel. Het weefsel dat James Wells en zijn onderzoeksgroep op die manier kweekten leek veel op de dikke darm.

Wetenschappers onderzoeken al een poos welke groeicondities -welke signalen, op welk tijdstip- er nodig zijn om een stamcel uit te laten groeien tot een compleet weefsel of orgaan.

James Wells en zijn onderzoeksteam zijn er als eersten echt in geslaagd om orgaanweefsel te kweken.

De pluripotente stamcellen kregen eerst een groeifactor genaamd activin A, waardoor ze zich differentieerden in endodermcellen -de verre voorlopercellen van, onder andere, maag- en darmcellen. Door de endodermcellen vervolgens de groeifactoren WNT3A en fibroblast growth factor 4 (FGF4) te voeren, transformeerden de cellen zich in meer gespecialiseerde cellen die kunnen uitgroeien tot het laatste deel van het maag- en darmstelsel, zoals de dikke darm en het rectum. Deze cellen werden in een driedimensionaal cultuurkweekje gebracht, waarin ze in de ruimte konden groeien en uitrijpen tot volwassen darmcellen.

Het resultaat: de cellen groepeerden zich en vormden typische tentakelvormige darmstructuren (villi) met verschillende gespecialiseerde darmcellen die essentieel zijn voor een darmfunctie.

De mogelijkheid om uit pluripotente stamcellen darmweefsel te kweken helpt onderzoekers om op moleculair niveau de embryonale ontwikkeling van het maag- en darmstelsel beter te bestuderen. Daarnaast leent een gekweekte darm zich goed voor het (diervriendelijk) testen van medicijnen. Voor de toekomst is het bovendien een belangrijke stap voor de regeneratieve geneeskunde. Uiteindelijk wil men natuurlijk organen kunnen kweken voor eigen herstel.

Bron: Cincinnati childrens hospital

Onderwerpen