Een team uit Basel is erin geslaagd om in het laboratorium een stukje echt menselijk beenmerg na te bouwen.
Het veelbelovende model lijkt sterk op het echte beenmerg in ons lichaam en kan wekenlang de aanmaak van nieuwe bloedcellen in stand houden. Volgens het team zou het onderzoek in de toekomst kunnen helpen om behandelingen voor bloedkanker beter te testen. Het onderzoek is gepubliceerd in Cell Stem Cell.
Onopgemerkt maar niet onbelangrijk
Ons beenmerg werkt meestal onopgemerkt op de achtergrond. Beenmerg bestaat uit zacht weefsel dat in het midden van onze botten zit. In het beenmerg worden voortdurend nieuwe bloedcellen gemaakt. Helaas hebben onderzoekers al jaren een probleem: degelijk onderzoek doen naar het menselijk beenmerg blijkt bijzonder moeilijk. Tot nu toe zijn wetenschappers voor dat soort onderzoeken sterk afhankelijk van dierproeven bij muizen en van het kweken van te eenvoudige cellen in petrischaaltjes.
Die huidige situatie is niet ideaal: het gebruikte materiaal heeft vaak andere eigenschappen dan het beenmerg dat in onze botten voorkomt. Menselijk beenmerg heeft bijvoorbeeld een bijzondere structuur die bestaat uit heel veel kleine ‘kamertjes’. Sommige ‘kamertjes’ hebben een speciale rol te vervullen en spelen een grote rol bij hoe effectief behandelingen voor bloedkanker uit kunnen pakken.
Een gecombineerde onderzoeksgroep van de Universiteit van Basel en het universitair ziekenhuis van Basel heeft nu een menselijk model gemaakt dat veel van die belangrijke ‘kamertjes’ bevat. Ze gebruikten daarvoor eerst een kunstmatig omhulsel van hydroxyapatiet. Dat is een materiaal dat ook van nature in onze botten en tanden voorkomt. In deze structuur brachten ze menselijke stamcellen aan die konden uitgroeien tot beenmergweefsel.
Een zorgvuldig stappenplan
Met een zorgvuldig stappenplan lieten de onderzoekers deze stamcellen uitrijpen tot veel verschillende soorten cellen die allemaal in het beenmerg voorkomen. De analyse laat zien dat het uiteindelijke resultaat sterk lijkt op echt menselijk beenmerg: een driedimensionale structuur met botcellen, bloedvaten, zenuwen en immuuncellen. Het team ontdekte dat het systeem wekenlang in staat was om de vorming van menselijke bloed in stand te houden.
Volgens onderzoeksleider Ivan Martin bouwt het onderzoek voort op jarenlang werk met diermodellen. Martin zegt: “we hebben dankzij dierproeven veel geleerd over hoe beenmerg werkt. Ons model brengt de wetenschap echter dichter bij de biologie van de mens en maakt toekomstig onderzoek daarmee relevanter.” Het team hoopt met het onderzoek het aantal dierproeven waar mogelijk te verminderen.
Nieuwe medicijnen
Het systeem kan in de toekomst ook interessant zijn voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen. Onderzoekers zouden in zo’n menselijk beenmergmodel kunnen testen hoe aankomende geneesmiddelen de bloedvormende cellen beïnvloeden. Toch is het model daar op dit moment nog niet ideaal voor, legt teamlid Andrés García García uit. “Voor dit specifieke doel is de omvang van ons beenmergmodel waarschijnlijk te groot. Er zou dan eerst een miniatuurversie van gemaakt moeten worden.”
Het team denkt zelfs dat het model in de verre toekomst zou kunnen helpen om ontvangen zorg verder te personaliseren. In theorie zou het namelijk mogelijk moeten zijn om voor patiënten een eigen beenmergmodel te maken, opgebouwd uit hun eigen cellen. Artsen zouden dan in het lab kunnen uitproberen welke behandeling het beste werkt voordat ze die bij de patiënt zelf inzetten. Voor het zover is zijn echter nog de nodige stappen nodig. Het huidige model is voor nu vooral een handig hulpmiddel voor toekomstig onderzoek naar bloedvorming en bloedkanker.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Mensenhanden komen voort uit een liefde voor beenmerg en HIV verstopt zich in beenmerg. Denk ook aan Ruggenmerg kan zich met speciaal dieet zelf herstellen.
