Wat zijn stamcellen?

Zonder stamcellen bestaat er geen leven – of toch niet zoals we het nu kennen. Naast de ontwikkeling van ons menselijk lichaam tijdens de zwangerschap, spelen stamcellen ook een enorm belangrijke rol na de geboorte. Elke schaafwonde, snijwonde of andere wonde waarvan je uiteindelijk bent genezen en geen lichamelijke klachten meer van ondervindt is te wijten aan het werk dat stamcellen hebben verricht namelijk: regeneratie. Je kan je dus makkelijk inbeelden dat een defect of een tekort aan stamcellen verregaande gevolgen kan hebben voor onze gezondheid. Leukemie wordt vaak vooropgesteld als een voorbeeld aandoening ten gevolge van een fout in het DNA dat codeert voor stamcellen van de witte bloedcellen, wat uiteindelijk aanleiding kan geven tot bloedkanker.

Wat is een stamcel?

Een stamcel is een niet gespecialiseerde ‘oercel’ die nog in staat is zich te ontwikkelen tot verschillende celtypes. Het is een basiscel die 2 unieke eigenschappen heeft:

• Ze kan zichzelf vernieuwen en hierbij aanleiding geven tot een groter aantal niet gespecialiseerde basiscellen

• Ze kan uitgroeien tot talloze specifieke cellen (bijvoorbeeld een levercel, huidcel of bloedcel) met een afgebakende functie in het lichaam.

Iedereen bezit stamcellen en meer nog, tot 4/5 dagen na de bevruchting bestaat iedereen uitsluitend uit stamcellen. Er bestaan verschillende soorten stamcellen: zij die zich kunnen specialiseren tot alle celtypen (totipotente stamcellen), tot de meeste celtypen (pluripotente stamcellen), tot een aantal celtypen (multipotente stamcellen) of tot één enkel celtype (unipotente stamcellen). Hoe jonger de cel is, hoe meer mogelijkheden ze nog in zich draagt. Een gedifferentieerde cel kan onder normale omstandigheden niet meer in een stamcel veranderen, hoewel er zich in het onderzoek talrijke studies toespitsen op het experimenteel terugdraaien van een gespecialiseerde cel naar een stamcel.

Soorten stamcellen

Algemeen wordt er een onderscheid gemaakt tussen embryonale stamcellen en adulte stamcellen. Het belangrijkste verschil tussen de twee is hun vermogen tot differentiatie. Hieronder nog enkele andere belangrijke verschillen:

• Embryonale stamcellen zijn totipotent en, per definitie, in staat zich te specialiseren tot alle celtypen. Je voelt hier wellicht al aan hoe groot dit potentieel kan zijn voor de geneeskunde.
• Adulte stamcellen, daarentegen, staan al een stuk verder in de graad van specialisatie, ze worden multi- of zelf unipotent genoemd en kunnen slechts aanleiding geven tot een beperkt aantal gespecialiseerde cellen.
• Embryonale stamcellen komen voor in grotere aantallen en zijn relatief simpel om in het labo te kweken in tegenstelling tot adulte stamcellen, die in kleinere aantallen voorkomen en veeleisender zijn om te kunnen overleven buiten het lichaam.
• Embryonale stamcellen ondersteunen tot op heden nog geen (goedgekeurde) therapieën. Dit is voornamelijk te wijten aan hun vermogen om oneindig veel te blijven delen en te differentiëren tot alle celtypes. Deze eigenschap is jammer genoeg ook gekoppeld aan een hoog risico op ongecontroleerde tumorvorming.
• Een ander aspect in het voordeel van adulte stamcellen is dat ze makkelijk te winnen zijn. De afname verloopt voor de donor net zoals een bloedafname. De verkregen cellen kunnen dus gebruikt worden bij de patiënt zelf, omdat het immuunsysteem deze niet zal herkennen als lichaamsvreemd en bijgevolg niet zal aanvallen.
• Embryonale stamcellen die men zou toedienen aan een patiënt zijn niet lichaamseigen, je kan immers geen échte embryonale stamcellen meer halen bij een volgroeid mens. Meer nog: je hebt al te maken met meer gespecialiseerde stamcellen vanaf 5 dagen na de bevruchting

Een manier om toch lichaamseigen embryonale stamcellen te creëren is door middel van therapeutisch kloneren, wat vandaag de dag nog niet aan de orde is. In veel landen is het onderzoek op en naar embryonale stamcellen daarenboven verboden wegens ethische bezwaren .
Desondanks de moeilijkheden om met adulte stamcellen te werken buiten het lichaam hebben deze adulte stamcellen hun nut al bewezen in medische therapieën. Een bekend voorbeeld hiervan is de beenmergtransplantatie van adulte bloedstamcellen als behandeling voor Leukemie, een soort bloedkanker.

Waar zitten de stamcellen in ons lichaam?

Het antwoord is simpel: overal in ons lichaam zijn stamcellen te vinden. De bekendste zijn de stamcellen van het beenmerg, die voortdurend nieuwe bloedcellen aanmaken. In de huid zitten er dan weer huidstamcellen die continue de afgestorven huidschilfers vervangen door nieuwe huidcellen. Op deze manier heeft elk orgaan een eigen voorraad stamcellen die aanleiding kunnen geven tot de adulte gespecialiseerde cellen. Het enige orgaan waarin – tot op heden – nog geen stamcellen zijn teruggevonden is het hart. Hierdoor heeft het hart een sterk beperkte capaciteit om zichzelf te herstellen na een hartinfarct of andere vormen van weefselschade.

Hoe kweek je stamcellen?

Stamcellen worden gekweekt op dezelfde manier als alle andere celculturen, namelijk in plastic kweekflessen of kweekschalen waarin de juiste voedingsstoffen worden voorzien. Steriliteit is hier van groot belang opdat opportunistische bacteriën en schimmels niet zouden groeien. Vandaar dat je mensen die werken met stamcellen vaak als halve marsmannetjes ziet rondlopen in afgesloten ruimtes. Stamcellen kunnen vers worden geïsoleerd – bijvoorbeeld uit afgestane embryo’s van onderbroken ivf-behandelingen of door afname bij volwassen mensen – maar ook jarenlang in bevroren toestand worden bewaard. De kweek zelf wordt uitgevoerd in een gespecialiseerde omgeving bij 37 °C, deze temperatuur komt overeen met onze lichaamstemperatuur en is ideaal voor het functioneren en vermenigvuldigen van de stamcellen.