Embryonale stamcellen voor onbeperkt bloed?
Verschenen in Columns en Opinie, Focus, Volkskrant
7 reacties
Ieder jaar ontvangen zo’n 300.000 mensen in Nederland een bloedtransfusie, bijvoorbeeld na een ongeval of vanwege een ziekte. Dat bloed is afkomstig van 400.000 bloeddonoren, maar er is toch altijd tekort aan goed bloed. Donorbloed is namelijk niet oneindig houdbaar, dus moet er continu vers bloed aan de voorraad worden toegevoegd. Wetenschappers zijn daarom al jaren bezig om kunstmatig bloed te maken in het laboratorium. De laatste jaren met succes, maar helaas nog niet in grote hoeveelheden. Dat gaat misschien ook moeilijk worden zolang de politiek het gebruik van stamcellen tegenhoudt.
Gekweekt bloed
Bij bloedtransfusies worden voornamelijk rode bloedcellen, die voor het zuurstoftransport zorgen, getransfuseerd. Witte en rode bloedcellen en ook bloedplaatjes worden gemaakt vanuit bloedstamcellen (hematopoietische stamcellen), die zich in bloed zelf, in beenmerg en in navelstrengbloed bevinden. Al jaren geleden is het gelukt om in het laboratorium vanuit bloedstamcellen functionele rode bloedcellen te kweken. De eerste publicatie is al bijna tien jaar oud, maar tot nu toe had nog geen enkele onderzoeker ooit getest, of durven testen, of deze gekweekte bloedcellen ook écht werken in mensen, en niet gevaarlijk zijn.
De eerste test in mensen
Wetenschappers van de Pierre en Marie Curie Universiteit in Parijs hebben dit nu voor het eerst wel gedaan (zie artikel in Blood). Ze gebruikten beenmerg van 9 verschillende bloeddonoren, en maakten hieruit rode bloedcellen. Verschillende eigenschappen waar bloedcellen aan moeten voldoen werden getest, zoals of ze goed zuurstof konden binden en of ze bepaalde belangrijke enzymen bevatten. Om de gekweekte rode bloedcellen na transfusie te kunnen onderscheiden van de gewone, werden ze voorzien van een soort biologisch vlaggetje (gelabeld). Eerst injecteerden ze de rode bloedcellen in muizen. Door vervolgens op verschillende tijdstippen bloed af te nemen konden de onderzoekers zien dat de gekweekte rode bloedcellen in de muis uitgroeiden tot normale, volwassen cellen. Na het succes in de muis durfden de onderzoekers de spannende stap te nemen naar de mens. Bij één dappere vrijwilliger werden 10 miljard gekweekte bloedcellen, vergelijkbaar met 3 milliliter transfusiebloed, geïnjecteerd in de bloedbaan. Vervolgens werd iedere dag bloed afgenomen. Zo konden de onderzoekers bepalen dat na 5 dagen nog 94-100% van de gekweekte cellen aanwezig waren, en na 26 dagen nog ongeveer de helft. Dit zijn normale overlevingstijden voor rode bloedcellen in de bloedbaan. Ook functioneerden de gekweekte bloedcellen na al die tijd nog steeds prima. Een geweldig resultaat na al die jaren onderzoek naar het maken van kweekbloed!
3250 liter celkweek
Betekent dit nu dat we binnenkort geen bloeddonoren meer nodig hebben? Helaas niet, want op grote schaal bloed kweken is nog een hele uitdaging. Voor de 10 miljard rode bloedcellen die geïnjecteerd werden, was 13 liter bloedstamcellen in kweek nodig. Bij een normale bloedtransfusie zijn 2500 miljard rode bloedcellen nodig, wat 3250 liter gekweekte cellen zou zijn. De methode moet veel efficiënter gemaakt worden, voordat een echte bloedfabriek ontwikkeld kan worden. Dit is niet zo makkelijk, omdat bloedstamcellen die uit bloed en beenmerg gehaald worden slechts kort in leven gehouden kunnen worden in het laboratorium. Ook zijn er voor het verkrijgen van deze cellen altijd nog donoren nodig, met de bijhorende risico’s op ziekteverwekkers. Een oplossing hiervoor is het gebruiken van embryonale stamcellen, waaruit ook bloedstamcellen gemaakt kunnen worden. Deze cellen kunnen makkelijker in kweek gehouden worden, en op ieder moment door toevoeging van de juiste stoffen differentieren in bloedstamcellen. Bij muizen zijn bloedcellen die met deze techniek gemaakt zijn, ook functioneel wanneer ze geïnjecteerd worden. Deze techniek kan ook voor kweken van menselijk bloed kan worden toegepast. Toch lijkt dat niet snel te gaan gebeuren.
Controverse
Het gebruik van embryonale stamcellen is namelijk controversieel, alhoewel dat gevoel in Europa minder sterk is dan in de VS. Wetenschappers kunnen onderzoek doen met humane embryo’s, maar een recente uitspraak van het Europese Hof zou nog wel eens roet in het eten kunnen gooien voor het grootschalig kweken van bloed. Greenpeace had een aanklacht ingediend tegen een Duitse onderzoeker, die een techniek om van embryonale stamcellen zenuwcellen te maken, wilde patenteren. Het Europese Hof heeft daarop besloten het patenteren van onderzoekstechnieken met embryonale stamcellen te verbieden. Deze uitspraak lijkt niet zo belangrijk voor onderzoek, omdat wetenschappers hun vindingen niet vaak patenteren. Maar er is geen enkel farmaceutisch bedrijf dat aan de slag wil met een techniek zonder hier een patent op aan te vragen. Dus ook niet met het doorontwikkelen van de techniek om donorbloed te kweken.
Met een verbod op het patenteren van embryonale stamcellen is het kweken van donorbloed voor transfusies nog steeds ver weg, terwijl de technieken wel beschikbaar zijn! Mensen met zeer zeldzame bloedtypes, waarvoor het kweken van bloed echt uitkomst zou kunnen bieden, zijn jammergenoeg gewoon nog aangewezen op een ouderwetse bloeddonor, als die er is.
Schrijf een reactie
Terry Vrijenhoek
Favoriete stukken
28.02.2012
16:26
Beste Eva,
Zelf zijn we nog maar net begonnen met het laten uitrijpen van iPS cellen naar erytrocyten. Anderen hebben daar wel al over gepubliceerd (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21519239).
Het herprogrammeren vanuit huidcellen is het oorspronkelijk protocol, maar inmiddels worden daar ook andere cellen voor gebruikt. Ondanks herprogrammeren hebben de iPS cellen vaak nog een ‘epigenetic memory’. Daarom gaan we nu iPS uit erytrocyt voorlopercellen opkweken. Als we wat verder zijn met ons onderzoek zullen we het laten weten.
Hartelijke groet,
Marieke von Lindern
15.02.2012
11:25
Zoals in het rapport ‘Stamceltherapie en de zorgverzekering’ al geconstateerd werd; de ethische discussie over stamcel onderzoek en stamceltherapie staat in Nederland, vooralsnog, in de kinderschoenen.
Niet alles wat technisch (mogelijk worden) kan, moet echter ook zonder meer wenselijk worden geacht of toelaatbaar worden gemaakt in onze moderne samenleving.
Daarbij zijn budgetten beperkt en moeten er ook in de gezondheidszorg harde keuzes gemaakt worden (kosten-baten analyse)
Zie ook het zeer verhelderende interview met CVZ onderzoeker Nicoletta I. Fotinos, in het artikel “Het gaat verder dan opensnijden en weer dichtmaken” (NRC Handelsblad), waarin o.a. wordt ingegaan op de kwetsbare positie van de patient en de belangen van de het medisch-industrieel complex.
Ook vraag ik, in dit verband, graag aandacht voor de diverse openbare publicaties van het Centrum voor ethiek en gezondheid (CEG) op het brede terrein van stamcellen waarin onder meer wordt ingegaan op de onbeantwoorde vragen van lezers en de auteur zelf.
14.02.2012
20:29
Beste Marieke,
Hartelijk dank voor de uitgebreide reactie. Goed om te horen dat er bij Sanquin goed onderzoek op dit gebied plaatsvindt. Ik hoop meer te horen over jullie onderzoek met huidcellen, is het ergens gepubliceerd?
14.02.2012
14:54
In Nederland zorgt Sanquin Bloedvoorziening dat er voor iedereen voldoende bloed is, ook in noodgevallen. Een uitgebreide typering van een deel van de donors en de beschikbaarheid van speciale eenheden ingevroren bloed zorgen ervoor dat ook een patiënt met een zeldzame bloedgroep geholpen kan worden.
Sanquin wil echter voorbereid zijn op nieuwe ontwikkelingen. Daarom wordt ook bij Sanquin onderzocht of het mogelijk is om bloedcellen te kweken. In een not-for-profit organisatie zoals Sanquin gaat dit onderzoek door ook zonder patent op stamcellen.
Recent is ontdekt dat huidcellen (of bloedcelvoorlopers) geherprogrammeerd kunnen worden tot stamcellen. Dat is van groot belang, omdat nu stamcellen voor iedere bloedgroep gemaakt kunnen worden. Voor sommige patiënten die regelmatig transfusies nodig hebben, kunnen deze stamcellen gemaakt worden om rode cellen te kweken. De efficiency van dit proces moet nog sterk verbeterd worden, maar deze aanpak biedt perspectief bijvoorbeeld voor patiënten met afwijkingen in het zuurstof-bindend eiwit hemoglobine zoals bij sikkelcelanemie. Het nadeel dat rode cellen gekweekt uit stamcellen in een foetaal stadium blijven steken, is voor hen juist een voordeel, want bij deze patiënten is het foetale hemoglobine wel intact. Het gebruik van geherprogrammeerde stamcellen van de te behandelen patiënt maakt deze therapie ethisch niet omstreden en effent de weg voor een breder gebruik van stamcellen in de bereiding van bloedproducten.
De succesvolle transfusie van gekweekte rode bloedcellen door de Franse wetenschappers is een stimulans voor ons onderzoek. Wij kunnen een transfusie-eenheid (250ml) kweken met ruim 100 liter medium, veel minder dan de Franse wetenschappers, maar we gebruiken wel heel kostbaar medium. Om dit type transfusiebloed te kweken voor gebruik in geselecteerde patienten moeten er daarom nog grote aanpassingen in de kweekprocedure plaatsvinden.
Daarnaast moeten we ook heel zeker weten dat er geen antistoffen tegen de gekweekte cellen worden gevormd. De Franse wetenschappers hebben voor een groot aantal bloedgroepeiwitten getest of ze correct op het oppervlak van de rode cel aanwezig zijn, maar het is veel moeilijker om te controleren dat er geen afwijkende eiwitten uitsteken op de rode cellen die een nieuwe bloedgroep vormen en daarom antistof reacties zullen opwekken.
En wanneer zullen de gekweekte zakken bloed in de schappen liggen? Dat is moeilijk te zeggen. De vereiste techniek zou binnen een aantal jaren ontwikkeld kunnen worden. Maar nu ook het uitgebreid typeren van bloedcellen mogelijk wordt door donor DNA te testen, is de beschikbaarheid van bloed met zeldzame combinatie van bloedgroepen de komende jaren waarschijnlijk geen probleem. Voor patiënt-specifieke therapie zou het mooi zijn als we dit over een jaar of 10 kunnen toepassen.
24.12.2011
15:11
Dit is een moeilijk onderwerp, maar wel heel goed dat er over geschreven wordt denk ik. Zoals Eva het beschrijft, lijkt het alsof dit onontkoombaar de toekomst gaat worden, maar dat heeft de samenleving natuurlijk zelf in de hand. Wat zijn de voor- en nadelen van deze techniek?
Als voordeel zie ik een manier waarop je aan bloed kan komen, zonder bloeddonoren daarbij te hoeven betrekken. En ook een nieuwe bron van inkomsten voor de farmaceutische industrie.
Als nadeel zie ik, dat bloed in de brede samenleving dezelfde waarde krijgt als een fles cola. Mensen hoeven zich niet langer sociaal op te stellen, door donor te zijn, omdat het zo uit de fabriek komt. Is dat wel zo’n goed idee, in een maatschappij, waarbij mensen toch al steeds meer de neiging hebben om meer individualistisch te worden?
Wat het ethische aspect betreft: Een bloeddonor geeft toestemming voor het gebruik van zijn of haar bloed. Kijken we naar de techniek die Eva beschrijft, dan is er het gebruik van een ‘humane embryo’ (deze woordkeuze suggereert een object) voor nodig. Maar welke woordkeuze is in dit geval het meest correct, een humane embryo, of een mens in de embryonale fase van zijn of haar leven? Dat is iets om over na te denken.
Bart zegt: Daarnaast blijft het nemen van een leven om een ander leven te redden, is een onoplosbaar ethisch gegeven.
Daar heb ik twee gedachten over.
Als het gerechtvaardigd zou zijn, om een leven te nemen om een ander leven te redden, dan is alleen de allersterkste persoon in de samenleving zijn leven nog zeker. Er zijn echter ook ethici die zeggen, oké, maar als je een leven zou opofferen om bijvoorbeeld duizend andere levens te redden, dan is het wel gerechtvaardigd. Maar wat uit die discussies blijkt, is dat het nooit het leven van de ethicus zelf is, dat opgeofferd mag worden. En dat maak volgens mij ook dit argument dus niet steekhoudend.
14.12.2011
10:55
Beste Bart,
Dank voor je commentaar.
Je hebt best een punt, dat patenten op fundamentele kennis zowieso niet zo geweldig zijn. Zolang de farmaceutische industrie echter op winst maken gebaseerd is, zijn er weinig andere mogelijkheden om nieuwe ontwikkelingen voor veel mensen beschikbaar te maken. De eerste idealistische farmaceut moet volgens mij nog opgericht worden.
11.12.2011
14:53
Mooi stuk, interessante ontwikkeling. Toch deel ik de mening over het verbod niet. Ik heb sowieso een aversie tegen patenten, alhoewel ik de voordelen ervan op de medische ontwikkelingen moeilijk kan negeren. Patenten hebben industrieën de mogelijkheid geven enorme investeringen in R&D te doen, die ze anders nooit of te nimmer zouden hebben gedaan.
Maar dit patent gaat mijn inziens over een veel fundamenteler principe over hoe stamcellen zich differentiëren, dan de ontwikkeling van de zoveelste paracetamol analoog. Er zijn namelijk niet zo heel veel mogelijkheden om stamcellen te laten differentiëren. Het gebruik van die kennis beperken tot één persoon, instituut of bedrijf, is niet alleen gevaarlijk, maar zal ook de ontwikkeling juist afremmen in plaats van versnellen. Ik kan mij zo voorstellen dat andere bedrijven of personen geen onderzoek meer zullen kunnen doen in een al gepatenteerd differentiatie richting, voor het gevaar van patentbreuk.
Ook zie ik een parallel met de patentering van genen. Bekendste debacle is natuurlijk het bedrijf dat een patent had verkregen op het BRCA gen, waarin bepaalde mutaties sterk zijn geassocieerd met borstkanker. Hierdoor kreeg dit bedrijf het alleenrecht gendiagnostiek uit te voeren op dit gen. Een alleenrecht dat in een klap alle gendiagnostische centra wereldwijd buiten spel zette. Dat had absoluut geen voordeel. Het leidde alleen maar tot vertraging in de diagnostiek, en het onnodig opdrijven van de prijs. Toegegeven de parallel gaat voor een groot gedeelte ook niet op, sequencing van genen kost zo goed als niets, terwijl de kosten voor stamcelonderzoek enorm zijn.
Daarnaast blijft het nemen van een leven om een ander leven te redden, is een onoplosbaar ethisch gegeven. Bij dierproeven is dit al een lastig principe, laat staan als het over menselijk leven gaat, vooral pril menselijk leven. Dus dat het hof besluit dat dit soort onderzoek op de ethische grens ligt, en daarom niet vercommercialiseerd mag worden en dus binnen het publiek/academishe domein moet worden uitgevoerd, heeft in dat licht misschien juist meer voordelen dan nadelen. De samenleving zal er beter op kunnen toezien, of in ieder geval het idee hebben, dat ethische grenzen blijven gerespecteerd en deze zullen minder snel ten prooi zullen vallen aan economische belangingen. En pas op de plaats is niet altijd verkeerd, alhoewel ik het met je eens ben dat dit soort technieken voor sommige mensen het verschil kunnen maken tussen leven en dood, maar een beetje meer tijd om het publieke debat niet te ver achter te laten lopen is denk ik op dit moment absoluut een vereiste. Ik noem alle moeilijkheden rond genetische modificatie binnen landbouwproducten als parallel, ondanks de vele mogelijkheden dit veel preciezer, gecontroleerder en dus veiliger te doen dan middels klassieke veredeling, is en blijft ‘frankenstein’ voedsel een non-issue, door een enorm hiaat in het publieke debat. Toch las ik laatst een artikel die mogelijk uitkomsten biedt, zo blijkt vruchtwater ook embryonale stamcellen te bevatten, wat wel eens de oplossing voor heel wat ethische dilemma’s zou kunnen zijn.