Geïnduceerde Pluripotente Stamcellen

Stamcellen zijn ongedifferentieerde cellen die zich delen en verschillende soorten cellen produceren. Gewoonlijk zijn cellen die zijn gedifferentieerd tot een specifiek celtype post-mitotisch, dat wil zeggen dat ze niet langer delen. Wetenschappers hebben echter een manier gevonden om deze cellen te herprogrammeren zodat ze ‘de-differentiëren’ en terugkeren naar een niet-gespecialiseerde, proliferatieve toestand. Deze cellen zijn ook pluripotent zoals embryonale stamcellen – in staat om alle celtypen te produceren – en worden daarom geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's) genoemd.

iPSC's zijn potentieel waardevol in de geneeskunde, omdat een patiënt die een bepaald celtype nodig heeft – bijvoorbeeld iemand met een beschadigd netvlies als gevolg van maculaire degeneratie – een transplantatie zou kunnen krijgen van de vereiste cellen, gegenereerd uit een ander celtype in hun eigen lichaam. Dit wordt autologe transplantatie genoemd en het vermindert het risico van afstoting van transplantaten dat kan optreden wanneer weefsels tussen individuen worden getransplanteerd.

Om iPSC's te creëren, worden volwassen cellen zoals huidfibroblasten of bloedcellen van een persoon in cultuur gekweekt. Vervolgens worden de genen voor meerdere transcriptiefactoren in de cellen afgeleverd met behulp van een virale vector en worden de transcriptiefactoreiwitten tot expressie gebracht met behulp van de machinerie van de cel. De transcriptiefactoren zetten vervolgens vele andere genen aan die tot expressie worden gebracht door embryonale stamcellen, waardoor de cellen terugkeren naar een ongedifferentieerde, proliferatieve en pluripotente toestand.

Er wordt nog onderzocht of iPSC's echt equivalent zijn aan embryonale stamcellen, maar ze schijnen op elkaar te lijken en kunnen cellen produceren uit alle drie de kiemlagen van het lichaam. Net als bij andere soorten stamcellen, leren wetenschappers hoe ze de differentiatie van specifieke celtypen van iPSC's efficiënt kunnen bevorderen, zodat de benodigde celtypen in de goede hoeveelheden kunnen worden geproduceerd.

Vroege klinische onderzoeken

De eerste klinische proef transplanteerde retinale cellen, die afgeleid waren van iPSC's, bij patiënten met leeftijdsgebonden maculaire degeneratie. Sindsdien zijn verschillende klinische onderzoeken voor iPSC goedgekeurd, bijvoorbeeld voor de behandeling van de ziekte van Parkinson, hartaandoeningen en ruggenmergletsel. Cellen die van patiënten zijn afgenomen en in iPSC's zijn omgezet, worden ook gebruikt om hun ziekten in het laboratorium te bestuderen. Over het algemeen bieden iPSC's een andere bron van stamcellen voor wetenschappelijk onderzoek.