Medicijnen op maat
Stel: je komt bij de huisarts en krijgt te horen dat je symptomen veroorzaakt worden door een ernstige ziekte. Voor die ziekte zijn verschillende behandelingen mogelijk. Door er een aantal uit te proberen wil de huisarts uitzoeken of één van die behandelingen ook bij jou werkt. Of het blijkt dat je kind bij de geboorte een erfelijke ziekte heeft, maar het is onduidelijk of er wat aan te doen is.
Een deel van het probleem is dat iedere ziekte, of deze nu erfelijk is of veroorzaakt wordt door infectie van een bacterie of virus, zich bij ieder persoon anders uit: de een wordt ernstig ziek, bij de ander valt het allemaal wel mee. Bij sommige mensen zijn de bijwerkingen van medicijnen zo ernstig dat het zelfs beter is om de ziekte niet te behandelen. Zou het niet mooi zijn als in de toekomst je eigen stamcellen kunnen helpen bij het vinden van de juiste behandeling voor jouw ziekte? Dit noemen we personalized medicine.
Stamcellen van je eigen lichaam
Er zijn in principe twee manieren om stamcellen van een patiënt te verzamelen. Volwassen stamcellen zitten min of meer verborgen in de organen, zoals in de darm. Deze darmstamcellen zijn te winnen uit kleine stukjes weefsel uit de darm (biopten) en kunnen in het laboratorium zogenaamde organoïden vormen. De organoïden gedragen zich vrijwel hetzelfde als een echte darm, ze worden daarom ook mini-darmpjes genoemd. Het erfelijk materiaal (DNA en genen) in die organoïden is gelijk aan die van de patiënt waarvan het biopt is genomen, dus als die patiënt aan een darmziekte lijdt, dan hebben de mini-darmpjes dezelfde ziekte. Stamcellen die in het laboratorium organoïden kunnen vormen zijn ook verzameld uit onder andere longen, lever, prostaat, alvleesklier, maag en dunne darm. Het is in principe dus mogelijk om voor iedere patiënt de erfelijke ziektes van al deze organen te bestuderen. Dit gebeurt nu voor een aantal ernstige aandoeningen.
Van een aantal lichaamsweefsels is het al gelukt om mini-organen te maken.
Herman Sittrop grafisch realisatiebureau, Biowetenschappen en maatschappij
Van het ene type weefsel is het verzamelen van cellen wat makkelijker dan dat van een ander: darm en long zijn van buitenaf toegankelijk maar de alvleesklier en lever bijvoorbeeld zijn wat moeilijker te bereiken. Maar voor sommige organen zijn geen volwassen stamcellen gevonden of ze zijn echt heel moeilijk te verzamelen, zoals bij het hart en de hersenen. Voor die organen is er een goed alternatief om lichaamseigen stamcellen te maken: namelijk via geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS-cellen). Gewone lichaamscellen van de huid, bloed of zelfs aanwezig in urine zijn op zo’n manier te ‘herprogrammeren’ in het laboratorium dat ze pluripotent worden en in staat zijn alle weefsels van het lichaam opnieuw te maken. Ook deze stamcellen hebben dezelfde genen als donorcellen met dat verschil dat deze iPS-cellen wèl hart- en hersencellen kunnen vormen. Dit maakt het mogelijk om met de cellen ook erfelijk ziektes voor die organen te bestuderen.
Mini-darmpjes helpen bij taaislijmziekte
Een voorbeeld dat goed laat zien wat stamcellen in de toekomst kunnen betekenen voor personalized medicine is het gebruik van organoïden van volwassen stamcellen. Bij patiënten met taaislijmziekte (cystic fibrosis) functioneert het gen dat voor de waterhuishouding in het lichaam zorgt niet goed. Hierdoor is het normale slijm in hun longen en darmen heel stroperig en taai. Minidarmpjes gemaakt van de dikke darm van een patiënt met taaislijmziekte hebben dezelfde gen-mutatie (fout in het DNA) als de patiënt zelf. Wanneer een bepaalde prikkel wordt toegediend zwellen de darmorganoïden van deze patiënten niet op, terwijl de minidarmpjes van gezonde mensen wel opzwellen. Deze minidarmpjes zijn daardoor heel geschikt om medicijnen op te testen en zo te ontdekken welk medicijn zwelling bevordert.
Dat is al gebeurd voor een medicijn voor taaislijmziekte dat heel goed werkt voor een kleine groep patiënten. Dit medicijn is zeer prijzig, meer dan 100.000 euro per jaar. Vanwege de kosten is het dus niet mogelijk dat een arts dit medicijn aan alle taaislijmpatiënten voorschrijft om te zien wie beter wordt. Maar met patiënt-specifieke mini-darmpjes blijkt het goed mogelijk om in het laboratorium met een relatief goedkope test uit te zoeken welke patiënt wel en welke patiënt niet hierop reageert. Een succesverhaal is dat van een jongen van een jaar of tien die in 2015 ernstig ziek werd als gevolg van taaislijmziekte. Hij kwam niet in aanmerking voor het dure medicijn, omdat er een indicatie was dat het bij hem niet zou werken. Een test met minidarmpjes gemaakt van zijn eigen cellen liet zien dat hij wel zou reageren op het medicijn en dat was aanleiding om toch te starten met een behandeling. Na een korte behandeling was de conditie van de jongen enorm verbeterd. Een succes voor personalized medicine.
Aandoening nabootsen met iPS-cellen
Een ander voorbeeld is het gebruik van iPS-cellen bij patiënten met een erfelijk vorm van ALS (Amyotrofische Laterale Sclerose). Een mutatie in een bepaald gen leidt bij deze patiënten tot ernstige problemen met motorische zenuwcellen (motorneuronen) die spieren in het lichaam aansturen. Patiënten raken geleidelijk verlamd en sterven meestal binnen vijf jaar als gevolg van ademhalingsproblemen.
Het blijkt dat in motorneuronen, gemaakt uit de iPS-cellen van ALS-patiënten, de balans in de elektrische signalen, die de neuronen activeren, is verstoord. Nadat in het laboratorium het gen was ‘gerepareerd’, was de afwijking in deze neuronen verdwenen. Een bestaand geneesmiddel tegen epilepsie bleek eenzelfde effect te genereren: het corrigeerde de afwijkende elektrische signalen in de motorneuronen. Hoewel de meeste vormen van ALS niet erfelijk zijn maar ‘spontaan’ optreden en het niet exact bekend is in welke stukje DNA de fout zit, blijkt dat dit anti-epilecticum eenzelfde verbetering laat zien voor andere mutaties. Aangezien ALS een dusdanig ernstig ziekte is, is binnen een jaar na deze ontdekking een klinisch trial opgezet met dit geneesmiddel. Omdat het middel al op de markt is en wordt voorgeschreven aan (andere) patiënten, wordt dit drug repurposing genoemd: een geneesmiddel wordt gebruikt voor een ander doel dan waar het oorspronkelijk voor bedoeld was.
123RF, Biowetenschappen en maatschappij
Werking en bijwerking van geneesmiddelen
De verwachting is dat in de toekomst personalized medicine veel verder zal kunnen gaan dan bovengenoemde voorbeelden. Enerzijds door veel meer erfelijke en mogelijk niet erfelijke aandoeningen na te bootsen met stamcellen. Er zijn al iPS-cellen van patiënten met bijvoorbeeld schizofrenie, hartritmestoornis, hartfalen en depressie waarin meetbaar afwijkingen aanwezig zijn en waarmee nieuwe medicijnen ontwikkeld en getest kunnen worden. Sommige patiënten krijgen heftige bijwerkingen van bepaalde medicijnen, andere weer niet. Met eigen stamcellen kan ook de gevoeligheid voor bijwerkingen van medicijnen vooraf bepaald worden om de risico’s voor patiënten te verminderen. Organoïden van volwassen stamcellen uit tumoren blijken ook heel goed inzetbaar om de beste behandeling voor kanker te vinden. Door de interactie tussen stamcellen en virussen en bacteriën te bestuderen hoopt men erachter te komen waarom de ene persoon anders getroffen wordt door een infectie dan de andere.
Het is natuurlijk buitengewoon tijdrovend en duur om van iedereen stamcellen te verzamelen of te maken (iPS-cellen), maar in de toekomst is te verwachten dat dit sneller en goedkoper kan. Dat is niet alleen van belang voor de keuze om iemand wel of niet te behandelen met een duur medicijn, maar ook om uit te zoeken waarom bepaalde bevolkingsgroepen anders reageren op medicijnen en ziektes dan andere. Er zijn in verschillende landen inmiddels zogenaamde stamcelbanken opgericht of in oprichting om dit type onderzoek te ondersteunen. Vragen zoals waarom mensen uit Azië, Afrika, Europa en de VS verschillend reageren zullen beter begrepen worden als personalized medicine op basis van stamcellen vordert.
Uitbuiting van hoop: valse profeten en kwakzalvers
Kwakzalverij is ook de wereld van de stamcellen binnengeslopen. ‘Jonge ongedifferentieerde stamcellen uit volwassen vetweefsel kunnen klachten van het bewegingsapparaat vertragen, remmen en zelfs genezen’, beloofde de Rotterdamse basisarts John Setyo, ook acupuncturist, tot voor kort op zijn website. Sinds de zomer van 2015 past hij deze ‘stamceltransplantatie’ toe. Bij patiënten zoog hij onder lokale verdoving een aantal maal vetweefsel weg uit de buikwand, tot een liter per keer. In een speciale supercentrifuge haalde hij daar een stamcelconcentraat uit dat hij ‘zuiverde en activeerde’ en opnieuw bij de patiënt inspoot, op de plaats waar die ‘stamcellen’ heen moesten. Zijn duurste behandeling, de XXL-variant, kostte 30.000 euro, de snelle XS-variant 1500 euro. Zo behandelde Setyo patiënten met artrose, spier- en gewrichtsklachten, en zelfs Parkinson.
Kwakzalverij?
Ja. De Rotterdamse acupuncturist doet zijn patiënten reuzebeloftes over wonderlijke genezingen, terwijl er geen enkel wetenschappelijk bewijs is dat inspuiten van stamcellen in ander weefsel ‘iets’ doet. En dan is het kwakzalverij, zo leert de definitie. Als niet met patiëntenstudies is bewezen dat een behandeling werkt en bijwerkingen bekend zijn, als collega-artsen hun wenkbrauwen afwijzend fronsen en als ook niet duidelijk is wat er precies in het lichaam zou kunnen gebeuren, mag dit kwakzalverij worden genoemd, zo hebben rechters geoordeeld.
Valse belofte
Al sinds de isolatie in 1998 van de eerste menselijke embryonale stamcellen is de vondst omgeven met valse beloftes. Een euforie die nog eens verder werd aangewakkerd toen tien jaar later bleek dat ook veel makkelijker isoleerbare volwassen stamcellen hetzelfde kunnen doen.
Deze stamcelhype is inmiddels terug op aarde. Het loopt zo’n vaart niet. Wat in een laboratorium in een reageerbuisexperiment of in een muis of rat fraaie resultaten oplevert, werkt niet op dezelfde manier in de mens. Het duurt nog wel even voordat patiënten met versleten knieën of een falend hart in het ziekenhuis een genezende stamcelbehandeling zullen ondergaan. Als het al zover komt. Er is nog veel patiëntenonderzoek nodig, en dat mogen alleen universitaire instituten doen waar medisch-ethische commissies meekijken of alles correct verloopt.
Kwakzalvers, met dollartekens in hun ogen en met valse beloftes op hun websites, kunnen hier niet op wachten. Zij behandelen inmiddels wanhopige patiënten met afgenomen celmateriaal, zonder voldoende bewijzen en zonder benodigde vergunning. De inspectie bekijkt daarom of de Rotterdamse acupuncturist/arts Setyo en de orthopedisch chirurg Herman de Boer, die vergelijkbare gewrichtsbehandelingen aanbiedt in zijn Amsterdamse Orthoklinika-kliniek, met hun stamcelactiviteiten en hun beloftes daarbij de wet overtreden. In 2006, aan het begin van de stamcelhype, gebeurde iets vergelijkbaars. De inspectie verbood toen twee klinieken nog langer stamcelbehandelingen uit te voeren.
Wikimedia commons, Biowetenschappen en maatschappij
Uitbuiting van hoop: valse profeten en kwakzalvers
Kwakzalverij is ook de wereld van de stamcellen binnengeslopen. ‘Jonge ongedifferentieerde stamcellen uit volwassen vetweefsel kunnen klachten van het bewegingsapparaat vertragen, remmen en zelfs genezen’, beloofde de Rotterdamse basisarts John Setyo, ook acupuncturist, tot voor kort op zijn website. Sinds de zomer van 2015 past hij deze ‘stamceltransplantatie’ toe. Bij patiënten zoog hij onder lokale verdoving een aantal maal vetweefsel weg uit de buikwand, tot een liter per keer. In een speciale supercentrifuge haalde hij daar een stamcelconcentraat uit dat hij ‘zuiverde en activeerde’ en opnieuw bij de patiënt inspoot, op de plaats waar die ‘stamcellen’ heen moesten. Zijn duurste behandeling, de XXL-variant, kostte 30.000 euro, de snelle XS-variant 1500 euro. Zo behandelde Setyo patiënten met artrose, spier- en gewrichtsklachten, en zelfs Parkinson.
Kwakzalverij?
Ja. De Rotterdamse acupuncturist doet zijn patiënten reuzebeloftes over wonderlijke genezingen, terwijl er geen enkel wetenschappelijk bewijs is dat inspuiten van stamcellen in ander weefsel ‘iets’ doet. En dan is het kwakzalverij, zo leert de definitie. Als niet met patiëntenstudies is bewezen dat een behandeling werkt en bijwerkingen bekend zijn, als collega-artsen hun wenkbrauwen afwijzend fronsen en als ook niet duidelijk is wat er precies in het lichaam zou kunnen gebeuren, mag dit kwakzalverij worden genoemd, zo hebben rechters geoordeeld.
Valse belofte
Al sinds de isolatie in 1998 van de eerste menselijke embryonale stamcellen is de vondst omgeven met valse beloftes. Een euforie die nog eens verder werd aangewakkerd toen tien jaar later bleek dat ook veel makkelijker isoleerbare volwassen stamcellen hetzelfde kunnen doen.
Deze stamcelhype is inmiddels terug op aarde. Het loopt zo’n vaart niet. Wat in een laboratorium in een reageerbuisexperiment of in een muis of rat fraaie resultaten oplevert, werkt niet op dezelfde manier in de mens. Het duurt nog wel even voordat patiënten met versleten knieën of een falend hart in het ziekenhuis een genezende stamcelbehandeling zullen ondergaan. Als het al zover komt. Er is nog veel patiëntenonderzoek nodig, en dat mogen alleen universitaire instituten doen waar medisch-ethische commissies meekijken of alles correct verloopt.
Kwakzalvers, met dollartekens in hun ogen en met valse beloftes op hun websites, kunnen hier niet op wachten. Zij behandelen inmiddels wanhopige patiënten met afgenomen celmateriaal, zonder voldoende bewijzen en zonder benodigde vergunning. De inspectie bekijkt daarom of de Rotterdamse acupuncturist/arts Setyo en de orthopedisch chirurg Herman de Boer, die vergelijkbare gewrichtsbehandelingen aanbiedt in zijn Amsterdamse Orthoklinika-kliniek, met hun stamcelactiviteiten en hun beloftes daarbij de wet overtreden. In 2006, aan het begin van de stamcelhype, gebeurde iets vergelijkbaars. De inspectie verbood toen twee klinieken nog langer stamcelbehandelingen uit te voeren.
