Cellen verpakken

Redactie van diabetestype1.nl • 26 februari 2021
Nieuwe cellen maken.jpg

Als je eigen bètacellen geen insuline meer maken, zijn die soms te vervangen via eilandjestransplantatie. In de toekomst komen er ook nieuw gemaakte cellen. Onderzoekers werken hard om cellen beter te laten overleven, bijvoorbeeld in een verpakking.

Mensen met diabetes type 1 hebben te weinig werkende insulineproducerende cellen. Dit tekort kun je aanvullen met cellen van iemand anders, door eilandjestransplantatie.

Ook is het wetenschappers al gelukt om stamcellen te laten veranderen in cellen die insuline maken. Zodra dat nog beter kan, en het ook lukt om er veel van te maken, kunnen ze getransplanteerd worden naar mensen met diabetes type 1. Of beter gezegd, geïmplanteerd.

Afweer valt cellen aan

Getransplanteerde eilandjes of nieuwe cellen hebben wel een probleem: ze worden aangevallen door de afweer. Want in de meeste gevallen zijn ze lichaamsvreemd. Er wordt wel gewerkt aan lichaamseigen nieuwe insulineproducerende cellen, maar dat is nog wat verder weg.

Daarnaast is er nog steeds de afweerreactie van diabetes type 1 zelf, al wordt ook daaraan gewerkt om dat te stoppen. De ontvanger heeft nu nog zware afweer-onderdrukkende medicijnen nodig om te voorkomen dat het lichaam de cellen afstoot. Daar willen we vanaf.

Cellen beschermen met een verpakking

Het is dus de grote uitdaging om cellen ook zonder (of met minder) medicijnen te laten overleven in hun nieuwe omgeving. Een verpakking biedt dan uitkomst. In een goede verpakking kunnen de cellen wel insuline afgeven, maar zijn ze veilig voor de afweer.

De verpakking maakt het ook mogelijk om de cellen netjes te verdelen zodat ze niet samenklonteren. Ze werken dan beter, en er zijn minder cellen nodig.

Kleinere of grotere pakketjes cellen

Er zijn twee manieren om cellen te verpakken. Je kunt natuurlijk één grotere verpakking maken waar veel eilandjes (cellen) in zitten. Voordeel is dat de eilandjes in de verpakking makkelijk te vervangen of terug te halen zijn. Dit heet macro-encapsulatie.

De andere manier is om maar één tot enkele eilandjes samen te verpakken. Dit heet micro-encapsulatie. Je krijgt dan een heleboel pakketjes met cellen tegelijkertijd toegediend. Voordeel hiervan is dat de eilandjes meer in contact staan met hun omgeving. Hierdoor krijgen ze makkelijker zuurstof en kunnen ze beter insuline afgeven. Het nadeel is dat ze niet meer te verwijderen zijn.

Hoe ziet zo'n verpakking eruit?

Een verpakking voor cellen is gemaakt van speciale biomaterialen, zodat hij afweercellen buitenhoudt maar wel zuurstof en voeding voor de cellen binnenlaat. En insuline moet natuurlijk makkelijk naar buiten kunnen, het bloed in. Onderzoekers proberen in het laboratorium verschillende materialen en vormen uit. Enkele voorbeelden, voor het idee:

‘Eierdoos’

Nederlandse onderzoekers ontwikkelen een soort kruising tussen een theezakje en een eierdoos, vanuit de techniek van macro-encapsulatie. Ze werken eraan binnen het consortium RegMed XB (Regenerative Medicine Crossing Borders). Dit is een samenwerking van universiteiten en bedrijven.

Zakjes met cellen

Het Amerikaanse bedrijf ViaCyte testte al diverse celverpakkingen die werken als een soort theezakje (PEC-Encap en PEC-direct) en is bezig met een vernieuwde versie. Ook hierbij gaat het om macro-encapsulatie.

Mini-capsules

Bedrijven en onderzoekers werken ook aan kleine bolletjes of capsules van biomaterialen die om de insulineproducerende cellen heengaan, vanuit de techniek van micro-encapsulatie. Bijvoorbeeld met een hydrogel-beschermlaag als verpakking. Een veelgebruikt materiaal daarbij is alginaat (afkomstig van algen). 

Bolletjes aan een draad

Andere Amerikaanse onderzoekers ontwikkelden kleine capsules die aan een draad zitten, zoals druppels aan een spinnenweb. Het bijzondere hiervan is dat de capsules zijn gemaakt vanuit de techniek van micro-encapsulatie, maar dat ze niet vrij worden losgelaten in het lichaam. Ze blijven aan de draad 'hangen'.

Naast al deze verschillende ontwerpen zijn er wereldwijd nog meer. Dé oplossing is nog niet gevonden, maar het geeft hoop dat zoveel mogelijkheden worden getest.

Waar worden de cellen getransplanteerd?

Eilandjes van een donor worden nu getransplanteerd in de poortader van de lever. Cellen die samen in een grote verpakking gaan (macro-encapsulatie), komen onder de huid te zitten. Meestal is dat het onderhuidse weefsel van de buik, maar het buikvlies of de buikholte kunnen ook. De verpakking blijft dan goed bereikbaar. De alvleesklier is namelijk te kwetsbaar om de eilandjes in te brengen. 

Bij micro-encapsulatie gaat het om duizenden kleine pakketjes, die worden ingespoten in het bloed. Die zijn in principe niet meer te verwijderen, op een uitzondering na: die van de 'bolletjes aan de draad', zie hierboven.

Hoe lang gaat een verpakking van cellen mee?

Het is nog niet bekend hoe lang zo’n verpakking van cellen meegaat, en hoe lang cellen blijven werken. Tot nu toe zijn er vooral korte en kleine studies geweest. In een studie bleven de cellen bij één deelnemer een jaar lang werken. Van andere lopende onderzoeken zijn de resultaten nog niet bekend.

Wanneer komt deze behandeling er?

Het is voorlopig nog in de toekomst kijken wanneer deze behandeling er komt. Veel van de onderzoeken staan nog ver van de praktijk. Onderzoeken met dieren zijn soms veelbelovend, maar dan weten we nog niet of het bij mensen ook goed werkt.

Er zijn wel al de nodige onderzoeken met mensen. Zo is in Europa begin 2019 voor het eerst een verpakking met cellen van ViaCyte geïmplanteerd, al voldoet die niet aan de verwachtingen. ViaCyte wil in 2021 verder testen bij mensen met een verbeterde versie.

De Nederlandse onderzoekers van RegMed XB gaan hun verpakking in 2023 testen bij mensen, eerst nog met donoreilandjes. Daarbij wordt gekeken hoe het lichaam reageert op het implantaat en hoe (lang) de cellen blijven werken. Daarna gaan de onderzoekers testen of het ook werkt met bètacellen gemaakt uit stamcellen.

Conclusie

Er wordt wereldwijd, ook in Nederland, hard gewerkt aan verpakkingen voor cellen. Deze verpakkingen zijn zinvol voor zowel eilandjestransplantatie als voor implantatie van nieuwe bètacellen. Zo komt het vervangen van insulineproducerende cellen dichterbij voor een grotere groep mensen met diabetes type 1. Een deel van de verpakkingen wordt al bij mensen getest. Maar het zal nog wel even duren voordat deze nieuwe behandeling beschikbaar komt voor iedereen.

Op de hoogte blijven?

Ontvang regelmatig nieuws over diabetes type 1 per e-mail, met alleen artikelen die voor jou interessant zijn. Maak eenvoudig in 1 minuut een account aan en geef je interesses aan!

Beeld: uit de aflevering van Diabetes TV over stamcellen