Utrechtse onderzoekers repareren taaislijmziekte in lab

Opgekweekte 'minidarmen'
Het is ze gelukt om opgekweekte ‘minidarmen’ of organoïden van twee patiënten met taaislijmziekte in het laboratorium genetisch te repareren. “Het is een belangrijke stap op weg naar stamceltherapie met genetisch gerepareerde cellen voor ziekten die veroorzaakt worden door één defect gen”, aldus de onderzoekers.

Van twee kinderen met taaislijmziekte hebben onderzoekers van het Hubrecht Instituut en het UMC Utrecht in het laboratorium een paar darmstamcellen afgenomen. Die hebben ze opgekweekt tot ‘minidarmen’ of organoïden. Deze gekweekte orgaantjes dragen ook het defecte taaislijmziektegen. 

In een volgende stap hebben de onderzoekers het defecte gen in de gekweekte minidarmen gerepareerd. Na de reparatie gedragen de organoïden zich hetzelfde als gekweekte minidarmen van gezonde mensen. Van de twee taaislijmziektepatiënten groeit in het laboratorium dus hun eigen darmweefsel, maar dan zonder het ziekmakende gen. 

Toekomst 
"Ons onderzoek laat zien hoe krachtig de combinatie van stamceltechnologie en genetische reparatie is”, zegt hoofdonderzoeker prof. dr. Hans Clevers van het Hubrecht Instituut. “Dit zal in de toekomst bruikbaar zijn voor vele ziekten die veroorzaakt worden door één defect gen omdat we recent hebben ontdekt hoe we stamcellen van de meeste interne organen in het laboratorium enorm kunnen vermeerderen. Met name aangeboren stofwisselingsziekten die de lever treffen lijken geschikt om deze technologie op toe te passen.”

Het taaislijmziektegen is gerepareerd door een goede versie van het gen te injecteren in de organoïden. Dankzij een slimme genetische truc vervangen de cellen vervolgens zelf het defecte gen door de goede versie. Het is alsof je op de computer een oud bestand vervangt door een nieuw bestand dezelfde naam te geven.

Meerdere organen 
Kinderlongarts prof. dr. Kors van der Ent van het WKZ/UMC Utrecht werkte mee aan het onderzoek. “Het genetisch repareren van darmcellen van patiënten met taaislijmziekte is ontzettend bijzonder, maar we kunnen patiënten met taaislijmziekte er helaas nog niet mee genezen. Bij de aandoening zijn namelijk meerdere organen aangedaan. Wel is deze nieuwe techniek een enorme stap voorwaarts ten opzichten van de andere vormen van gentherapie die tot nu tot bij taaislijmziekte zijn toegepast.” 

Eerder lieten de onderzoekers wel zien dat de gekweekte minidarmen van taaislijmziektepatiënten bruikbaar zijn om nieuwe medicijnen op te testen. Van der Ent: “Sommige van onze patiënten behandelen we nu met middelen waar we voorheen nooit aan gedacht zouden hebben.” 

In muizen is het mogelijk met gekweekt weefsel beschadigde organen te herstellen. Clevers en collega’s hebben al muizen behandeld met gekweekt weefsel uit stamcellen. Ze hebben gekweekt darm- en leverweefsel teruggeplaatst in muizen met darm- of leverbeschadigingen. Het gekweekte weefsel werkte normaal. 

1200 Patiënten in Nederland
Patiënten met taaislijmziekte of ‘cystic fibrosis’ hebben dik en taai slijm dat zich ophoopt en waardoor problemen in de longen en darmen ontstaan. De ziekte is niet te genezen en de levensverwachting van deze patiënten is ernstig beperkt. Naar schatting zijn er ongeveer 1350mensen in Nederland die taaislijmziekte hebben. Per jaar worden ongeveer 40 kinderen met de ziekte geboren. Het Cystic Fibrosis Centrum van het UMC Utrecht behandelt zo’n 450 patiënten. 

De oorzaak van taaislijmziekte een genetisch defect waardoor een poortje in de buitenkant van cellen niet goed werkt. Het poortje laat normaalgesproken zoutionen door. Bij patiënten werkt dat niet goed, daardoor verloopt ook het vochttransport niet goed en ontstaat taai slijm. 

De resultaten van het onderzoek zijn op 5 december jl. verschenen in het tijdschrift Cell Stem Cell. Het onderzoek is een samenwerking tussen het Hubrecht Instituut, van de KNAW, en het WKZ/UMC Utrecht.