nl.3b-international.com
Nieuwe hartspiercellen groeien uit de huid van de patiënt
In een wereld eerst hebben wetenschappers nieuwe, gezonde hartspiercellen ontwikkeld met behulp van huidcellen van patiënten met hartfalen. Schrijven over hun werk in een paper online gepubliceerd deze week in de European Heart Journal, legt het Israëlische team uit hoe de nieuwe hartspiercellen in staat zijn om te integreren met bestaand hartweefsel, waardoor het mogelijk wordt om hartbeschadiging te herstellen bij patiënten met hartfalen die hun eigen stamcellen gebruiken.
De onderzoekers waarschuwen echter dat er nog steeds veel hindernissen moeten worden overwonnen voordat een dergelijke methode beschikbaar is voor patiënten, en schatten dat het vijf tot tien jaar kan duren voordat klinische proeven kunnen beginnen.
De hoofdonderzoeker van het onderzoek is Lior Gepstein, hoogleraar Geneeskunde (cardiologie) en fysiologie aan het Sohnis Research Laboratory voor cardiale elektrofysiologie en regeneratieve geneeskunde, Technion-Israel Institute of Technology en Rambam Medical Center in Haifa, Israël.
Vooruitgang in stamcelbiologie en weefseltechnologie brengen het vooruitzicht van herstel van hartspiercellen met nieuwe cellen steeds dichterbij, maar er zijn nog steeds aanzienlijke uitdagingen, niet het minst hoe een goed aanbod van nieuwe, gezonde menselijke hartcellen te verkrijgen zonder dat het immuunsysteem ze verwerpt.
Gepstein en collega's namen huidcellen van oudere patiënten met hartfalen en werden geherprogrammeerd in door de mens veroorzaakte pluripotente stamcellen (hiPSC's), een soort stamcellen die het potentieel hebben bijna elk type cel in het lichaam te worden. Vervolgens toonden ze aan dat de hiPSC's konden differentiëren tot hartspiercellen (cardiomyocyten) die in ratten in het hartweefsel konden integreren.
Het creëren van hartspiercellen van hiPSC's afgeleid van huidcellen is niet nieuw, het is al meerdere keren eerder gedaan, maar in die gevallen kwamen de huidcellen van gezonde, jonge vrijwilligers. Zoals Gepstein de pers vertelde:
"Wat nieuw en spannend is aan ons onderzoek, is dat we hebben aangetoond dat het mogelijk is om huidcellen van een oudere patiënt met gevorderd hartfalen te nemen en uiteindelijk zijn eigen kloppende cellen in een laboratoriumschotel te krijgen die gezond en jong zijn - het equivalent naar het stadium van zijn hartcellen toen hij net was geboren. "
"In deze studie hebben we voor het eerst laten zien dat het mogelijk is om hiPSC's te maken van patiënten met hartfalen - die de doelpatiëntenpopulatie vertegenwoordigen voor toekomstige celtherapie-strategieën met behulp van deze cellen - en hen te laten differentiëren in hartspiercellen die kunnen integreren met gastheer hartweefsel, "voegde hij eraan toe.
Een ander obstakel dat op dit gebied tot hoofdpijnen leidt, is het maken van stamcellen zonder dat deze uit de hand lopen en uitgroeien tot tumoren.
Het lijkt erop dat Gepstein en collega's hier mogelijk ook een manier hebben gevonden.
Ze namen huidcellen van twee mannelijke patiënten met hartfalen (een op de leeftijd van 51, de andere 61) en herprogrammeerden ze door drie genen (de transcriptiefactoren Sox2, Klf4 en Oct4) en een klein molecuul, valproïnezuur, in de kernen van de cellen om te integreren met het cellulaire DNA.
Maar ze deden iets anders dan wat eerder is gedaan: ze hebben de transcriptiefactor c-Myc niet aan de cocktail toegevoegd. Dit is in het verleden toegevoegd, maar men denkt nu dat het de kankerverwekkende boosdoener is.
Gepstein legde uit dat het potentiële risico dat de cellen uit de hand lopen en zich ontwikkelen tot tumoren, ook kan voortvloeien uit de "willekeurige integratie in het DNA van de cel van het virus dat wordt gebruikt om de transcriptiefactoren te dragen - een proces dat bekend staat als insertionele oncogenese".
Om het potentiële risico van insertionele oncogenese te elimineren, gebruikten de onderzoekers nog steeds een virus om de herprogrammeringsinformatie aan de celkern af te geven, maar verwijderden ze daarna.
De resultaten toonden aan dat de hiPSC's met succes werden gedifferentieerd in hartspiercellen of cardiomyocyten net zo effectief als die afgeleid van de controles voor de studie, in dit geval gezonde, jonge vrijwilligers.
Vervolgens ontwikkelden de cardiomyocyten zich tot hartweefsel, dat de onderzoekers met vooraf bestaand hartweefsel hebben gekweekt. 24 tot 48 uur later sloegen ze samen.
Gepstein zei dat ze zich "gedragen als een klein microscopisch hartweefsel bestaande uit ongeveer 1000 cellen in elk kloppend gebied".
In de laatste stap van hun studie transplanteerden de onderzoekers het nieuw gevormde weefsel in de harten van gezonde levende ratten en toonden het gevestigde verbindingen met cellen in de hartspier van de gastheer.
De vraag of nieuwe hartspiercellen op deze manier zijn gegroeid, zal door de patiënt worden verworpen.
"Een van de obstakels bij het aanpakken van dit probleem is dat we in dit stadium alleen menselijke cellen in diermodellen kunnen transplanteren en daarom moeten we de dieren behandelen met immunosuppressiva, zodat de cellen niet worden afgewezen", legt Gepstein uit. eraan toevoegend dat er nog een lange weg te gaan is voordat dit soort behandeling beschikbaar zal zijn in de kliniek.
Hij noemde een aantal obstakels die nog moeten worden overwonnen, zoals:
"... opschalen om een ??klinisch relevant aantal cellen af ??te leiden, het ontwikkelen van transplantatiestrategieën die de overleving, rijping, integratie en regeneratieve potentie van de celtransplantatie verhogen; veilige procedures ontwikkelen om de risico's voor het veroorzaken van kanker of problemen met het normale ritme van het hart te elimineren; bij dieren en grote financiering door de industrie, omdat het waarschijnlijk een zeer dure onderneming zal zijn. "
"Ik neem aan dat het minstens vijf tot tien jaar zal duren voordat klinische proeven worden uitgevoerd om deze problemen te overwinnen," voegde hij eraan toe.
Ondertussen blijft het team in dit gebied werken. Ze zijn van plan om hiPSC's te evalueren voor het repareren van beschadigde harten in verschillende diermodellen, plus te kijken naar hartaandoeningen, ontwikkeling van geneesmiddelen en testen.
Geschreven door Catharine Paddock PhD
Vrouwen die twee of meer suikerhoudende dranken per dag drinken, zelfs als ze een normaal gewicht hebben, lijken een hoger risico te lopen op hartaandoeningen en diabetes, volgens een nieuwe studie die in het weekend is gepresenteerd aan de wetenschappelijke sessies van de American Heart Association (AHA). 2011, dat loopt van 12-16 november, in Orlando, Florida.
Verenigd Koninkrijk tussen de meest ongezonde landen van Europa, ondanks gratis medische zorg
Het Verenigd Koninkrijk heeft het slecht gedaan in de gezondheidszorg in vergelijking met zijn West-Europese buren en Australië, ondanks zestig jaar gratis universele gezondheidszorg, aanzienlijke stijgingen van de gezondheidszorguitgaven en de introductie van verschillende nationale gezondheidsinitiatieven, meldden onderzoekers in The Lancet .
