Onderzoekers hebben een belangrijke stap gezet in de strijd tegen blindheid. Voor het eerst zijn ze erin geslaagd om gespecialiseerde bloedvatcellen te maken die essentieel zijn voor een gezond netvlies. En nog indrukwekkender: bij muizen bleken deze cellen in staat om beschadigd oogweefsel deels te herstellen.
Netvliesaandoeningen die tot ernstig gezichtsverlies kunnen leiden, blijven lastig te behandelen. Het netvlies wordt namelijk beschermd door een bloed-retinabarrière, die nauwkeurig controleert welke stoffen het weefsel bereiken. Die bescherming is nodig om het netvlies gezond te houden, maar maakt het tegelijkertijd moeilijk om medicijnen toe te dienen of beschadigd weefsel te herstellen.
De nieuwe methode, ontwikkeld door onderzoekers van Duke University, kan daar mogelijk verandering in brengen.
De beschermende bloedvaten van het netvlies
De bloedvaten in het netvlies bestaan uit zeer gespecialiseerd weefsel. Aan de binnenkant worden ze bekleed met zogeheten retinale endotheelcellen. Deze cellen vormen een strakke laag die, samen met ondersteunende cellen zoals pericyten en astrocyten, de bloed-retinabarrière opbouwt.
Wanneer deze cellen beschadigd raken, begint de barrière te lekken en kunnen schadelijke stoffen het netvlies binnendringen. Dat leidt tot zwelling, ontstekingen en uiteindelijk blijvende schade aan het netvlies. Zulke processen spelen onder meer een belangrijke rol bij ziekten zoals diabetische retinopathie, een belangrijke oorzaak van gezichtsverlies.
Tot nu toe waren er wel manieren om retinale endotheelcellen te verkrijgen, maar die cellen worden meestal verzameld en gekweekt uit patiëntmateriaal. Daardoor zijn ze schaars, kostbaar en lastig op grote schaal te gebruiken voor onderzoek of therapieontwikkeling. Het team van Duke University onderzocht daarom of ze volledig opnieuw konden worden opgebouwd uit stamcellen.
Terug naar de basis
Daarvoor gebruikten de onderzoekers geïnduceerde pluripotente stamcellen, oftewel iPSC’s. Dit zijn volwassen lichaamscellen die in het lab worden teruggebracht naar een vroege en flexibele toestand. Vanuit daar kunnen ze opnieuw uitgroeien tot allerlei celtypen in het lichaam.
Het team stuurde deze stamcellen eerst richting algemene bloedvatcellen. Vervolgens gebruikten ze een zorgvuldig samengesteld mengsel van groeifactoren om het ontwikkelingspad verder te sturen, totdat de cellen zich specialiseerden tot retinale endotheelcellen.
Ziekte nabootsen in het lab
Vervolgens testten de onderzoekers of de nieuw gemaakte cellen zich ook echt gedroegen als cellen uit het netvlies. Wat bleek? In laboratoriumexperimenten vormden de cellen daadwerkelijk netwerken en structuren die lijken op de vaatstructuren in het menselijk lichaam.
Wil je niets van Scientias missen? Voeg Scientias toe als voorkeursbron op Google dan zie je al onze verhalen!
Daarna stelden de onderzoekers het gekweekte vaatweefsel bloot aan omstandigheden die schadelijk zijn voor het netvlies: lage zuurstofwaarden en hoge glucosewaarden. Deze omstandigheden spelen ook een rol bij diabetische retinopathie. Na blootstelling begon de barrièrefunctie van het weefsel af te breken, vergelijkbaar met wat bij patiënten gebeurt. Dit laat zien dat de cellen mogelijk gebruikt kunnen worden als laboratoriummodel om oogziekten beter te begrijpen en nieuwe behandelingen te testen.
Herstel van beschadigd netvlies bij muizen
De echte doorbraak kwam bij de tests op muizen met beschadigde bloedvaten in het netvlies. Wanneer de gekweekte cellen werden geïnjecteerd, integreerden ze zich succesvol in het bestaande weefsel. Daar bleken ze niet alleen te overleven, maar ook actief bij te dragen aan het herstel. Ze hielpen bij het vormen van stevige en goed functionerende bloedvaten en herstelden deels de barrièrefunctie van het netvlies.
Een mogelijke stap richting nieuwe behandelingen
Volgens de onderzoekers zou hun techniek in de toekomst twee belangrijke toepassingen kunnen hebben. Ten eerste als bron van nieuwe cellen voor regeneratieve therapieën en ten tweede als laboratoriummodel om oogziekten beter te bestuderen en medicijnen te testen. Omdat de cellen nu in theorie onbeperkt gekweekt kunnen worden, zou dat behandelingen goedkoper en toegankelijker kunnen maken.
Nog geen klinische toepassing, maar wel veelbelovend
Hoewel de resultaten veelbelovend zijn, gaat het nog om vroege experimentele studies. De tests zijn uitgevoerd in het lab en bij muizen en verdere stappen zijn nodig voordat dit bij mensen kan worden toegepast.
Toch zien onderzoekers dit als een belangrijke mijlpaal: voor het eerst lijken we in staat om de gespecialiseerde bloedvaten van het netvlies niet alleen te begrijpen, maar ook actief te reconstrueren. En dat zou op termijn kunnen betekenen dat sommige vormen van blindheid niet langer onomkeerbaar hoeven te zijn.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
