Revolutionaire kweektechniek voor lever en alvleesklier ontwikkeld

21 januari 2015

Onderzoekers van het Hubrecht Instituut van de KNAW en het UMC Utrecht zijn erin geslaagd een kweeksysteem te ontwikkelen voor menselijke leverstamcellen én stamcellen uit alvleesklierkanker. In twee artikelen die deze week in het tijdschrift Cell verschijnen, beschrijven zij de ontwikkeling van deze kweeksystemen.

Organoïden

Tot voor kort leek het onmogelijk om gezond of ziek weefsel van patiënten in het laboratorium in leven te houden, laat staan te vermeerderen. In 2009 beschreef de onderzoeksgroep van Hans Clevers, hoogleraar moleculaire genetica bij het Hubrecht Instituut / UMC Utrecht en president van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, echter een revolutionaire kweekmethode waarmee het mogelijk werd om uit losse stamcellen uit de muizendarm mini-darmpjes op te kweken. Deze zogenaamde organoïden zijn functionele mini-organen die in weefselkweek kunnen groeien. Nu voegt dezelfde groep daar een kweeksysteem voor leverstamcellen en stamcellen uit alvleesklierkanker aan toe. Gekweekte stamcellen zouden in de toekomst mogelijk een vervanging kunnen worden van donororganen voor transplantatie. Daarnaast bieden ze perspectief voor het onderzoek naar personalized medicine: het voorschrijven van medicijnen toegesneden op de individuele patiënt.

Gekweekte leverstamcellen

Met de technologie die in Cell beschreven wordt, kan een minieme hoeveelheid leverweefsel afgenomen uit een gezonde of zieke lever langdurig vermeerderd worden in het laboratorium. Het is mogelijk om in 4 maanden tijd uit één enkele leverstamcel het equivalent van een volledige lever op te kweken. Alle analyses laten zien dat dit gekweekte weefsel genetisch niet afwijkt van gezond leverweefsel en bovendien zeer stabiel is.

De gekweekte menselijke 'mini-levers' zijn al succesvol getransplanteerd naar muizen met leverschade. Dit is een eerste stap naar het gebruik van dit gekweekte leverweefsel ter vervanging van transplantatie met donorlevers. Deze technologie zou daarmee het wereldwijde tekort aan donorlevers kunnen oplossen. Daarnaast biedt deze technologie toekomst voor personalized medicine. Zo is het mogelijk om organoïden te kweken van het weefsel van patiënten met genetische leverziekten zodat medicijnen eerst getest kunnen worden op het patiëntenmateriaal voor ze worden toegediend aan de patiënt zelf. Voorbeelden van dergelijke ziekten zijn alpha-1 antitrypsine-deficiëntie en het syndroom van Allagile.

Het kweken van alvleesklier (pancreas)kanker

Daarnaast bericht de onderzoeksgroep van Hans Clevers over een technologie om gezonde en zieke pancreasstamcellen langdurig in het laboratorium te kweken. Voorheen was dit onmogelijk. Hiervoor werkte de groep samen met een van de wereldleiders op het gebied van pancreaskanker, David Tuveson van het Cold Spring Harbor Laboratory uit New York.

Het onderzoek in Cell laat zien dat het mogelijk is om de gevoeligheid of resistentie van het tumorweefsel van individuele patiënten voor een scala van kankergeneesmiddelen in het laboratorium te bepalen. In een volgende stap kan deze methode dus gebruikt worden om aan iedere kankerpatiënt een individuele therapie voor te schrijven.

De beschreven technologie is vervolgens gebruikt om uit een groep patiënten met pancreaskanker een 'levende biobank' van gekweekte pancreastumoren te creëren. Zo kunnen organoïden gekweekt worden van meerdere patiënten wat het bestuderen van grotere populaties mogelijk maakt. Deze biobank, opgericht met ondersteuning van het KWF/Sta Op Tegen Kanker, wordt beschikbaar gesteld aan kankeronderzoekers en bedrijven wereldwijd die nieuwe geneesmiddelen en therapieën tegen kanker willen ontwikkelen.

Pancreaskanker is een van de dodelijkste vormen van kanker; slechts 6 procent van de patiënten overleeft deze ziekte langer dan 5 jaar. Er bestaat op dit moment geen effectieve therapie tegen pancreaskanker.

 

 Logo Hubrecht Instituut 
Het Hubrecht Instituut is een onderzoeksinstituut van de KNAW en sinds 2008 geaffilieerd met het UMC Utrecht.