Stamcellen als nieuwe behandeling voor een beroerte

Wanneer iemand een beroerte heeft gehad, en het heeft overleeft, is deze persoon vaak gehandicapt geworden. In zijn hersenen zal men een gebied aantreffen met veel dode hersencellen. Deze dode cellen worden door je lichaam weliswaar opgeruimd, de groei van nieuwe hersencellen gaat heel langzaam en duurt vaak maanden tot jaren. Maar wat als de dokter nieuwe cellen, van buitenaf, kan toevoegen? Veel onderzoek richt zich daarom op: stamcellen. In 2014 kregen, in Europa, meer dan 1.1 miljoen mensen een beroerte; 199.000 daarvan waren met fatale afloop. Bij een beroerte, ook wel CVA, TIA, stroke of herseninfarct geheten, loopt het bloed in één van je bloedvaten in je hersenen vast. Dat kan door bijvoorbeeld een klein bloedpropje dat elders in je lichaam is ontstaan. Het gevolg is dat een deel van je hersenen, met alle bijbehorende hersencellen, geen bloed meer ontvangen. Daardoor sterven al deze cellen af, wat dodelijk kan zijn wanneer deze cellen bijvoorbeeld verantwoordelijk waren voor je hartritme of ademhaling. De mensen die het echter overleven zijn vaak gehandicapt geworden doordat ze bijvoorbeeld niet meer (goed) kunnen bewegen wanneer bijvoorbeeld hun motorische gebied is aangetast. De beroerte bestaat, na verloop van tijd, simpelweg uit een holte in het hersenweefsel, waar voornamelijk vocht te vinden is. Maar het is mogelijk om deze holte op te vullen met stamcellen! Zal nieuw hersenweefsel dan ontstaan?

• Wat zijn stamcellen?
• Hoe probeert je eigen lichaam de beroerte te repareren?
• Hoe werkt de stamcel behandeling?
• Hoe ver is het onderzoek en wat zijn de al behaalde resultaten?
• Zijn er ook bijwerkingen?
• Wordt deze behandeling gebruikt in mensen?
• Maar werkt het nou echt?

Wat zijn stamcellen?

Jouw lichaam bestaat uit talloze cellen. Cellen kunnen zich vermenigvuldigen door te delen, maar niet elke cel kan delen. Een cel kan namelijk maar een beperkt aantal keer delen doordat er een rem op zit (bij kanker is deze rem dan ook weggevallen, waardoor de cel oneindig vaak kan delen). Er zijn echter ook cellen aanwezig die wel, op een gereguleerde manier, enorm vaak kunnen delen: stamcellen. Deze stamcellen zijn nodig omdat bij bijvoorbeeld schade aan je lichaam er toch echt nieuwe cellen nodig zijn. Je darmen zijn hier een goed voorbeeld van waarin de cellen die aan de binnenkant van je darmen zitten constant afsterven door alle bewegingen van het verteren. Daarom zijn in je darmen veel stamcellen aanwezig om te zorgen dat je darmen constant worden aangevoerd met nieuwe gezonde cellen. Nu is echter gebleken dat elk orgaan in je lichaam in het bezit is van stamcellen, inclusief je hersenen.

Hoe probeert je eigen lichaam de beroerte te repareren?

Het eerste wat je lichaam doet na een beroerte is het dood weefsel weghalen; je afweersysteem is daar erg goed in. Daarna, na ongeveer 3 weken, is dit proces ten einde en blijft er slechts een holte met vocht over. En dan komen ineens je neurale stamcellen,(zo heten de stamcellen in je hersenen) in actie! Deze zitten normaal gesproken het gedeelte van je hersenen dat verantwoordelijk is voor ruiken (de zogeheten olfactory bulb) en zullen letterlijk gaan lopen naar de beroerte toe (migreren). Als je je afvraagt hoe we weten dat dit gebeurt, dan is het antwoord dat we dit hebben gezien met speciale microscopen (fluorescence microscopy) in muizen en ratten. Het is daarom de aanname dat dit ook gebeurt in mensen.

Wanneer deze neurale stamcellen eenmaal op de plek van de beroerte zitten, zullen ze gaan delen en nieuwe hersencellen maken. Ook zullen ze stofjes uitscheiden die zorgen voor het aantrekken van meer stamcellen (chemotaxis) en het groeien van nieuwe bloedvaten (angiogenese). Maar als we kijken naar de praktijk waarin mensen met een beroerte alsnog maanden tot jaren nodig hebben om (deels) te herstellen, toont dit echter aan dat deze manier van repareren onvoldoende is. Waarom? We denken omdat er te weinig neurale stamcellen zijn. Dus de oplossing? Het injecteren van meer stamcellen!

Hoe werkt de stamcel behandeling?

De korte uitleg is: injecteren en wachten tot er wat gebeurt. De lange uitleg is dat het erg uitmaakt hoeveel je injecteert (aantal cellen), waar je het injecteert (in de arm of in de hersenen) en wanneer na de beroerte (zo snel mogelijk, 1 week erna, 1 maand of 1 jaar erna etc).

Als je namelijk rechtstreeks in de beroerte wilt injecteren dan moet je namelijk in de hersenen prikken, wat gevaarlijk en moeilijk is. Sommige onderzoeken hebben echter aangetoond dat als je neurale stamcellen in de arm injecteert (intra-veneus) dat ze uit zichzelf al naar de beroerte toe gaan! Echter is het maar een klein percentage wat daadwerkelijk levend aankomt, de rest van de geïnjecteerde cellen sterft ergens onderweg.

De timing is ook belangrijk omdat de eerste 3 weken na de beroerte je afweersysteem nog druk bezig is op de plek van de beroerte. En je afweersysteem zal óf de nieuwe cellen aanvallen en proberen op te ruimen óf ze juist helpen te nestelen. Als je afweersysteem klaar is en je eigen neurale stamcellen al bezig zijn in hun poging om de boel te repareren dan is het ook maar de vraag op welk moment je het beste de nieuwe neurale stamcellen van buitenaf kan toevoegen (want zullen ze de nieuwe cellen van buitenaf tegenwerken of juist mee samenwerken?). Kort gezegd zijn hier nog geen duidelijke antwoorden in en elke onderzoeker doet wat hem of haar zelf het handigst lijkt. Dat is lastig want dat maakt veel onderzoek lastig om met elkaar te vergelijken (bijv: onderzoeker 1 injecteert direct na beroerte in de arm en onderzoeker 2 een jaar later en direct in de beroerte; in hoeverre je de resultaten dan vergelijken kan is maar zeer de vraag).

Hoe ver is het onderzoek en wat zijn de al behaalde resultaten?

Misschien klinken stamcellen als iets supernieuws, maar niets is minder waar: dit onderzoek van stamcellen als behandeling tegen een beroerte is al in de jaren 90 begonnen.

In het begin had men vooral het probleem waar ze de stamcellen vandaan moesten halen. Dat ging eerst uit embryo's, waar veel mensen een probleem mee hadden, maar nu haalt men de stamcellen uit de huid (voor zogeheten pluripotente stamcellen) of uit de eerder genoemde olfactory bulb (voor neurale stamcellen), waar mensen geen probleem meer mee hebben. Het eerste wat de onderzoekers veelvuldig probeerden (in de jaren 90) was om de stamcellen direct in de beroerte te injecteren. Het resultaat was niet veel belovend: de geïnjecteerde stamcellen gingen massaal dood. Men ontdekte ook het effect van timing (direct na beroerte of een hele tijd later), de verschillende manieren van toedienen (via arm of direct in hersenen) en dat er ook groot verschil zit tussen verschillende soorten stamcellen (pluripotent vs neuraal, maar je hebt ook zogeheten totipotente en mesenchymale stamcellen). Sommige onderzoekers bleven echter geloven in deze behandeling en gingen door met losse cellen injecteren. Het was de hoop dat de kleine hoeveelheid cellen die niet dood gaan (circa 0.001%), alsnog genoeg waren om een genezend effect te verkrijgen.

Uiteindelijk werd er door sommige onderzoekers een oplossing gevonden tegen het massaal dood gaan: door de stamcellen in een gel te stoppen. Hoewel de stamcellen in een gel, na injectie, in leven blijven is het wel de vraag in hoeverre ze dan nog kunnen bijdragen aan het repareer-proces. Ook bleek er een groot verschil te zijn tussen verschillende gelen: je hebt bijvoorbeeld gelatine, maar ook alginaat-gel, chitosan-gel, matrigel etc. Bij elke gel reageren de cellen net iets anders en het lichaam ook.

Zijn er ook bijwerkingen?

Ja, er zijn (kans op) bijwerkingen. In proefdieren merkte men dat het gebruik van totipotente en pluripotente stamcellen het risico met zich meebrachten dat kanker ontstond. Wanneer neurale stamcellen gebruikt werden is dit nauwelijks gezien. Men heeft daarom ook uitgebreid onderzocht hoe men deze risico's kon verminderen tot nul, alvorens ze het daadwerkelijk in mensen gingen testen. Maar ongeacht het type stamcel, het injecteren van iets lichaamsvreemd brengt altijd een risico op ontsteking met zich mee.

Wordt deze behandeling gebruikt in mensen?

Het wordt wel (veilig) getest op mensen maar het is nog niet beschikbaar op de markt. Er zijn in totaal 16 clinical trials (zo heet een officieel onderzoek waarin een nieuw(e) medicijn/behandeling wordt getest op mensen) waarin wordt getest met direct injecteren van losse stamcellen. Er zijn 8 clinical trials in America, 2 in Europa (niet in NL) en 6 in Azië (zie www.clinicaltrials.gov voor de specifieke details). Tussen deze 16 clinical trials is er echter een groot verschil met het type stamcel, de hoeveelheid, waar en wanneer ze het injecteren. Het injecteren van stamcellen in een gel (waarbij de stamcellen niet massaal dood gaan) wordt alleen nog in proefdieren toegepast. Pas als men de beste gel heeft gevonden (die ook veilig is om te injecteren) kan men dit ook gaan testen in mensen.

Maar werkt het nou echt?

Kort gezegd moet dat nog aangetoond worden, maar zijn onderzoekers er wel optimistisch over. Er zijn onderzoekers die konden aantonen dat er inderdaad nieuw hersenweefsel ontstaat, als direct gevolg van de geïnjecteerde stamcellen (dit effect werd vooral gezien wanneer de cellen in een gel waren gestopt) maar dat betekent niet automatisch dat deze cellen ook daadwerkelijk de patiënt minder gehandicapt maken, in andere woorden dat ze wel functioneel zijn. In proefdieren is dat ook maar lastig aantonen (ze kunnen immers niet praten), maar er zijn indicaties dat het werkt. Het echte "proof of concept" is echter nog niet gegeven. Vandaar dat men hoopt dat in de clinical trials te kunnen laten zien.

Maar aangezien clinical trials enorm tijdrovend zijn (10-20 jaar) en gigantisch veel geld kosten (<1 miljard euro), gaat het helaas nog wel even duren voordat deze behandeling op de markt komt. Iemand die morgen een beroerte krijgt zal daarom zich niet direct kunnen aanmelden voor deze behandeling; maar iemand die over 20 jaar een beroerte krijgt misschien wel!