Stamcellen voor diabetes

Redactie van diabetestype1.nl • 16 December 2016
down20161221-6118-1mjkerw.jpg

Stamcellen zijn 'hot' in het onderzoek naar toekomstige behandelingen voor diabetes. Onderzoekers gebruiken verschillende soorten stamcellen. Ze maken uit deze cellen vervangers voor insulineproducerende cellen.  

Wanneer je eigen insulineproducerende bètacellen niet meer werken, dan kunnen vervangers die taak op zich nemen. Daarvoor heb je nog steeds één of meerdere donoren nodig en die zijn schaars. Onderzoekers proberen daarom nieuwe cellen te kweken als vervangers.

Bètacellen laten zich lastig vermeerderen, maar onderzoekers proberen het wel. Tegelijk kijken onderzoekers over de hele wereld ook naar andere bronnen voor vervangende cellen. Dat zijn cellen uit de alvleesklier en cellen uit embryo’s. De cellen zijn nog niet klaar voor gebruik, maar de ontwikkelingen zijn hoopgevend.

Voorlopers van alvleeskliercellen

Nederlandse onderzoekers, onder wie prof. dr. Eelco de Koning, hebben in de alvleesklier een geschikte cel gevonden: de ductcel. Die zit niet in de eilandjes van Langerhans waar de kapotte bètacellen in zitten, maar daarbuiten. Ze vormen de afvoergangen voor verteringssappen. Een alvleesklier heeft miljarden ductcellen.

Zou je een ductcel helemaal terug volgen in de tijd, dan zou je uitkomen bij een stamcel. Deze cel is een soort voorloper van meerdere soorten cellen in de alvleesklier. Dat is wat de onderzoekers doen: ze maken zo’n voorloper in het lab. Vervolgens krijgt hij een nieuwe taak: insuline maken. Het grote voordeel is dat ook je eigen cellen hiervoor kunt gebruiken. Dan hoeft je afweer niet in actie te komen tegen vreemde cellen in je lijf.

De afgelopen tijd brachten Eelco de Koning en Alexander van Oudenaarden meerdere soorten ductcellen genetisch in kaart. Dat gebeurt aan de hand van de eiwitten die deze cellen maken. Op die manier wordt steeds duidelijker welke processen plaatsvinden in een bepaalde cel. Met die kennis kun je vervolgens proberen die processen te sturen.

Een bepaald soort ductcel lijkt zichzelf in het lichaam te kunnen veranderen in een bètacel. Dat is mooi, want misschien is die cel wel een heel goede voor de celkweek. Deze cel gaan De Koning en Van Oudenaarden verder onderzoeken.

Stamcellen uit embryo's

Als basis voor nieuwe insulineproducerende cellen kun je ook denken aan stamcellen uit menselijke embryo’s. Die zijn dus nog maar heel weinig ontwikkeld, veel minder dan een voorlopercel van de alvleesklier. Embryonale stamcellen kunnen nog van alles worden, bijvoorbeeld cellen voor beenmerg, zenuwen, hart en spieren. 

Stamcellen lijken een voordeel te hebben: ze hoeven niet terug in hun ontwikkeling, alleen maar vooruit. Ze moeten uitgroeien tot de juiste voorlopers en vervolgens tot insulineproducerende cellen. Dat klinkt misschien makkelijker, maar dat is het zeker niet. Bovendien zijn in Nederland de regels voor het gebruik van embryo’s voor onderzoek veel strenger dan Amerika.

Waarom lijkt het onderzoek zo lang te duren?

Cellen geven niet zomaar prijs hoe ze zich ontwikkelen. Ze laten zich al helemaal niet makkelijk sturen in een richting die onderzoekers hebben bedacht. En als bepaalde stappen gelukt zijn, blijkt hetzelfde proces soms moeilijk te herhalen.

Gebruik van embryonale stamcellen is extra ingewikkeld. Het levert namelijk een risico op. Tijdens de kweekperiode groeien de cellen soms uit tot kankercellen. Goede selectie van de cellen is daarom heel belangrijk en je moet de cellen blijven controleren als ze al in de ontvanger zitten.

Wat ook ingewikkeld is: voor een behandeling heb je voldoende cellen nodig en je moet ze goed beschermen tegen de afweer van de ontvanger. Die richt zich anders ook op de nieuwe cellen, zoals de afweer bij diabetes de bètacellen aanvalt. Vermeerderen en verpakken is een hele klus, die ook weer jaren in beslag neemt. Die onderzoeken zijn in volle gang. 

Om nieuwe cellen te kunnen kweken heb je meer nodig dan alleen een type cel. Je hebt allerlei kennis nodig over hoe insulineproducerende cellen werken, hoe je de juiste cellen selecteert en hoe je de productie opschaalt. Daarnaast lees je soms over onderzoeken die eerst wat vreemd lijken, maar toch helpen om wereldwijd meer kennis te krijgen. 

Mini-alvleeskliertjes

Wetenschappers van het Hubrecht Instituut en het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) zijn erin geslaagd om mini-orgaantjes te kweken uit menselijk alvleesklierweefsel. Dat vormt een basis voor verdere studies naar nieuwe insulineproducerende cellen. Dit onderzoek is mede gefinancierd door het Diabetes Fonds.

Cellen selecteren

Als je een cel uit een alvleesklier neemt om te gaan kweken, moet je wel precies de goede pakken. Deense onderzoekers wilden bepaalde voorlopers van bètacellen selecteren. Ze ontdekten een eiwit waaraan ze de juiste cel kunnen herkennen. 

Veel cellen kweken

Heb je eenmaal een goede kandidaat om nieuwe insulineproducerende cellen te kweken, dan wil je er veel van. Heel veel. Het opgeschaald kweken van bètacellen uit stamcellen is ingewikkeld. Onbedoeld kunnen er namelijk ook ongewenste cellen ontstaan. Daarom kijken de onderzoekers eerst hoe stamcellen zich in een grote kweekvijver gedragen en hoe veilig ze zijn. 

Alternatieve kweekplek

In 2017 schreven we over het Volkskrant-artikel ‘‘Ratmuis’ levert insulinecellen voor diabetesmuizen’. Dat ging over een alternatieve kweekplek voor een nieuwe alvleesklier. In dit onderzoek kregen muizen met diabetes type 1 een alvleesklier gekweekt in een rat. De muizen hadden geen insuline meer nodig. Futuristisch, maar nou niet direct iets voor mensen.

Kunnen we ook andere cellen dan stamcellen gebruiken?

Voorlopers van bètacellen 

Bètacellen zelf laten zich heel lastig vermeerderen. Maar je kunt wel een cel nemen die nog nét geen bètacel is. Deense onderzoekers selecteren precies die cellen voor de celkweek.

Alfacellen

Alfacellen zitten net als bètacellen in de alvleesklier. Ze maken geen insuline, maar glucagon. Onderzoekers van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) ontdekten in 2013 iets bijzonders. Cellen die insuline maken kunnen zichzelf spontaan veranderen in cellen die glucagon maken. Van bèta- naar alfacellen dus. Dit gebeurt misschien bij het ontstaan van diabetes type 1. 

Een internationaal team van wetenschappers kreeg vervolgens in het lab het tegenovergestelde voor elkaar. Van alfa- naar bètacel dus. Amerikaanse onderzoekers lukte het zelfs om in het lichaam van een muis alfacellen in bètacellen te laten veranderen. Dit is een vorm van gentherapie

De alfacel is dus in de toekomst misschien wel een kandidaat voor nieuwe bètacellen.

Kunstmatige bètacel

Het kan nog anders: Amerikaanse onderzoekers ontwikkelden een kunstmatige bètacel die onderhuids insuline afgeeft. Dat werkte enkele dagen bij muizen. De ‘cellen’ worden nu doorontwikkeld voor mensen.  

Hoe worden de nieuwe cellen beschermd tegen afweeraanvallen?

Als we in staat zijn om nieuwe insulineproducerende cellen te transplanteren, moeten we nog zorgen dat deze nieuwe cellen overleven. De kans is namelijk groot dat ook deze cellen door het afweersysteem worden aangevallen. Op dit moment gaat celvervangende therapie nog samen met heftige afweer-onderdrukkende medicijnen. Als alternatief werken onderzoekers hard aan speciale verpakkingen voor de cellen

Hoe kunnen we stamceltherapie nog beter maken?

Stamcellen omtoveren tot insulineproducerende cellen klinkt al futuristisch, maar het kan nog wonderbaarlijker. Het is gelukt om stamcellen een speciaal eiwit te laten produceren dat ze bij mensen met diabetes type 1 vaak niet maken. Deze nieuwe insulineproducerende cellen houden de afweer in het gareel. Dan is er dus geen extra afweerremmende medicatie meer nodig. Deze behandeling heeft alleen nog maar muizen genezen. Het zal nog wel even duren voordat mensen hier ook gebruik van kunnen maken.

Hoever zijn ze met stamcellen en diabetes type 1?

Ze zijn al best ver met nieuwe insulineproducerende cellen uit ductcellen en embryonale stamcellen. De in Nederland gekweekte cellen werken al in proefdieren, maar zijn nog niet getest met mensen.

De Nederlandse onderzoekers bundelen hun krachten binnen het instituut RegMed XB, samen met bedrijven en gezondheidsfondsen, waaronder het Diabetes Fonds dat het instituut meefinanciert. Binnen enkele jaren verwachten ze de eerste testen bij mensen te kunnen doen.

Amerikaanse wetenschappers doen samen met het bedrijf ViaCyte onderzoek naar de embryonale stamcellen. Sinds 2014 mag ViaCyte hun eilandjes met verpakking testen in mensen. Ze zijn dus in principe veilig genoeg bevonden in Amerika. Als de resultaten positief zijn, duurt het daarna nog een tijdje voordat de behandeling ook echt beschikbaar komt in Amerika. 

Ook het Amerikaanse bedrijf Vertex is bezig met het ontwikkelen van een therapie vanuit stamcellen. De eerste experimenten in mensen zijn net begonnen. Dit zijn eerst nog experimenten met weinig mensen om te kijken of de behandeling met nieuwe bètacellen veilig is. Of de behandelingen van deze Amerikaanse bedrijven ook naar Nederland komen, is onduidelijk. 

Stamceltransplantatie gebeurt toch al in het buitenland? Inderdaad, sinds 2003 voerden onderzoekers in Brazilië bij 25 mensen met diabetes type 1 een rigoureuze therapie uit: stamceltransplantatie. In de hoop hen te genezen, en voor een deel lukte dat ook. Maar de behandeling gaf ook ernstige bijwerkingen. Lees hoe het verder ging met de deelnemers aan het onderzoek. 

Kortom: geduld ...

Hoewel we allemaal uitkijken naar de dag dat het zover is, blijft het voorlopig toch nog even afwachten voordat nieuwe insulineproducerende cellen beschikbaar zijn. Behandeling met cellen van donoren gebeurt ondertussen wel, maar is slechts voor weinig mensen beschikbaar en ook niet ideaal. Wel kan nieuwe kennis uit de genoemde onderzoeken ook de bestaande behandeling verbeteren. En hoe makkelijker het kweken straks wordt, hoe meer mensen nieuwe cellen kunnen krijgen. 

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!