De kern
Twee eigenschappen maken een stamcel bijzonder
1. Zelfvernieuwing
Bij een deling kan minstens één dochtercel een stamcel blijven. Zo blijft de voorraad stamcellen op peil.
2. Differentiatie
Onder de juiste signalen kan een stamcel zich ontwikkelen tot een meer gespecialiseerde cel, bijvoorbeeld een bloedcel.
Celdeling
Wat gebeurt er wanneer een stamcel deelt?
Een deling heeft niet altijd dezelfde uitkomst. Er kunnen twee nieuwe stamcellen ontstaan, één stamcel en één cel die zich verder specialiseert, of twee cellen die allebei een volgende stap in hun ontwikkeling zetten. Zo kan een weefsel tegelijk zijn voorraad stamcellen bewaren en nieuwe werkende cellen maken.
Wat er gebeurt, hangt af van signalen rondom de cel. Naburige cellen, contact met het omliggende weefsel en stoffen in die omgeving kunnen samen bepalen of een stamcel blijft zoals ze is of zich verder ontwikkelt.
In het lichaam
Waar zitten stamcellen en wat doen ze daar?
Veel organen en weefsels hebben een kleine voorraad eigen stamcellen. Sommige delen regelmatig, terwijl andere lange tijd in rust blijven en pas actief worden wanneer nieuwe cellen nodig zijn.
Beenmerg en bloed
Bloedvormende stamcellen maken voorlopercellen waaruit rode bloedcellen, verschillende witte bloedcellen en bloedplaatjes ontstaan. Zo wordt het bloed voortdurend aangevuld.
Huid en darm
In deze weefsels gaan cellen door gebruik en slijtage verloren. Plaatselijke stamcellen leveren nieuwe cellen die het oppervlak helpen onderhouden en beschadiging helpen herstellen.
Spieren en andere weefsels
Sommige weefselstamcellen blijven meestal in rust. Na schade kunnen ze worden geactiveerd en bijdragen aan herstel. Hoe groot die herstelmogelijkheid is, verschilt sterk per weefsel.
Niet één soort
Welke soorten stamcellen zijn er?
Stamcellen worden vaak ingedeeld naar hun herkomst en naar het aantal celtypen dat ze kunnen voortbrengen.
Volwassen of weefselstamcellen
Deze cellen bevinden zich in weefsels zoals beenmerg, huid en darm. Ze helpen dat weefsel onderhouden en herstellen. Bloedvormende stamcellen in beenmerg en bloed zijn het bekendste voorbeeld en worden al tientallen jaren voor transplantaties gebruikt.
Embryonale stamcellen
Deze pluripotente cellen kunnen in het laboratorium uitgroeien tot vrijwel alle celtypen van het lichaam. Ze worden vooral gebruikt voor onderzoek. Het werken met menselijke embryo’s is in België wettelijk en ethisch gereguleerd.
Geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS-cellen)
Dit zijn volwassen lichaamscellen die in het laboratorium zijn geherprogrammeerd naar een pluripotente toestand. Onderzoekers gebruiken ze om ziekten na te bootsen, medicijnen te testen en mogelijke nieuwe behandelingen te onderzoeken.
Perinatale stamcellen
Navelstrengbloed bevat bloedvormende stamcellen. Die kunnen in bepaalde situaties worden gebruikt voor een transplantatie. Navelstrengweefsel bevat andere celtypen, maar veel aangeboden toepassingen daarvan zijn nog experimenteel.
Potentie
Van veel mogelijkheden naar één taak
Hoe verder een cel specialiseert, hoe beperkter haar mogelijkheden meestal worden. Dat proces heet differentiatie. Onderzoekers proberen te begrijpen welke biologische signalen dit proces veilig en voorspelbaar sturen.
Hoe wordt een stamcel een gespecialiseerde cel?
Bij de vroege ontwikkeling kunnen pluripotente stamcellen zich via drie kiemlagen verder specialiseren. Uit het ectoderm ontstaan onder meer zenuwcellen en huidcellen. Het mesoderm vormt onder andere bloedcellen, spiercellen en botcellen. Uit het endoderm ontstaan celtypen van organen zoals de lever, longen en alvleesklier.
In het laboratorium
Hoe gebruiken onderzoekers stamcellen?
Stamcellen zijn niet alleen interessant als mogelijke behandeling. Ze helpen onderzoekers ook begrijpen hoe een menselijk weefsel ontstaat, wat er bij een ziekte misgaat en hoe een medicijn op bepaalde cellen werkt.
Ziekten nabootsen
Van lichaamscellen van een patiënt kunnen iPS-cellen worden gemaakt. Daaruit kunnen onderzoekers het celtype kweken dat bij een ziekte betrokken is en het ziekteproces bestuderen.
Organoïden maken
Stamcellen kunnen in een driedimensionale kweek kleine, vereenvoudigde modellen van weefsel vormen. Zo’n organoïde heeft enkele kenmerken van een orgaan, maar is geen volledig orgaan.
Medicijnen onderzoeken
Onderzoekers kunnen stoffen op gekweekte cellen of organoïden testen. Dat geeft informatie over een mogelijk effect of risico, maar vervangt niet alle verdere veiligheidsproeven.
Nieuwe cellen ontwikkelen
Een belangrijk onderzoeksdoel is betrouwbare, zuivere en goed werkende cellen maken die beschadigde cellen zouden kunnen vervangen. Voor veel aandoeningen is dat nog toekomstig onderzoek.
Zorg en wetenschap
Een behandeling is iets anders dan onderzoek
Bewezen toepassing
Bloedvormende stamceltransplantatie is gevestigde zorg voor geselecteerde ernstige bloed-, beenmerg- en afweerziekten. Het is een intensieve medische behandeling met duidelijke indicaties en risico’s.
Onderzoek
Veel andere toepassingen worden nog in cellen, organoïden, proefdieren of klinische studies onderzocht. Een veelbelovend laboratoriumresultaat is nog geen bewezen behandeling voor patiënten.
Veelgestelde vragen
Vier korte antwoorden
Zijn stamcellen hetzelfde als beenmerg?
Nee. Beenmerg is weefsel waarin onder meer bloedvormende stamcellen zitten. Die stamcellen kunnen uit beenmerg, uit het bloed na stimulatie of uit navelstrengbloed worden verkregen.
Zijn eigen stamcellen automatisch veilig?
Nee. Cellen van de patiënt zelf geven doorgaans minder kans op afstoting, maar afname, bewerking, verontreiniging, verkeerde toediening en de ingreep zelf kunnen nog steeds risico’s meebrengen.
Kunnen stamcellen opraken?
De voorraad en activiteit van stamcellen kunnen door leeftijd, ziekte, schade of intensieve behandeling afnemen. Dat verschilt per weefsel. Zelfvernieuwing betekent dus niet dat iedere voorraad onbeperkt blijft.
Waarom kan een laboratoriumresultaat niet direct bij patiënten worden gebruikt?
Cellen moeten eerst steeds op dezelfde manier kunnen worden gemaakt, het juiste celtype vormen, zuiver blijven en veilig functioneren. Daarna zijn zorgvuldig opgezette klinische studies nodig. Een cel die in een kweekbakje werkt, kan zich in het lichaam anders gedragen.
Bronnen en verantwoording
Waarop is deze uitleg gebaseerd?
Deze pagina gebruikt algemene celbiologische kennis en gezaghebbende Belgische en Europese informatie. We werken de tekst bij wanneer richtlijnen, wetgeving of klinische praktijk veranderen.
- National Institutes of Health: basiskennis over stamcellen
- ISSCR: publieksinformatie over stamcellen, onderzoek en behandelingen
- UZ Leuven: stamceltransplantatie
- FAGG/AFMPS: geneesmiddelen voor geavanceerde therapie (ATMP’s)
- FAGG/AFMPS en EMA: waarschuwing voor onbewezen celtherapieën
- Federale Embryocommissie: Belgisch toezicht op embryo-onderzoek
- UCLouvain: regeneratieve geneeskunde