Dat wij niet de enigen zijn die tissue engineering belangrijk vinden, bleek gister wel weer bij het kijken naar het 6 uur journaal. Hierin zat een item over een medische doorbraak; de eerste behandeling waarbij menselijke patiënten een compleet nieuw orgaan kregen, gekweekt van hun eigen cellen. Simpele weefsels als huid, kraakbeen en bot worden al langer gekweekt en in het ziekenhuis gebruikt voor de behandeling van patiënten, maar een compleet orgaan is weer een hele stap voorwaarts.
Het orgaan in kwestie is de blaas en de wetenschapper in kwestie dokter Anthony Atala. Het proces begon met het afnemen van een klein stukje van de blaas van elke patiënt om aan de cellen te komen waaruit de blaas is opgebouwd. Deze cellen werden in het laboratorium verder gekweekt, totdat er genoeg cellen waren. De cellen werden vervolgens gezaaid op een speciale scaffold in de vorm van een blaas.
De cellen bleven doorgroeien op de scaffold. Zeven of acht weken na de biopsy werd de nieuwe blaas vervolgens geïmplanteerd in de patiënt. Hier werd de scaffold, die bio-afbreekbaar is, afgebroken, terwijl het nieuwe blaasweefsel integreerde met het lichaam. Op deze manier creëerde dokter Atala nieuwe blazen, die zelfs na zeven jaar nog steeds goed functioneel zijn.
Dokter Atala concludeert hieruit dat regeneratieve geneeskunde en tissue engineering ooit misschien de oplossing zullen zijn voor het tekort aan donor organen. Deze methode biedt immers een mogelijkheid om van cellen van de patiënt zelf een goed, nieuw orgaan te kweken. Hierbij dient echter wel opgemerkt te worden dat het weefsel van de blaas een relatief simpel, dun weefsel is. Het bestaat uit een laag ‘blaaswandcellen’ met daar omheen enkele lagen spiercellen.
Omdat het weefsel dun is, spelen zaken als bloedvatvorming, waar wij ons in deze battle op concentreren, nauwelijks een rol. Bij dikkere en complexere weefsels en organen zoals het hart, is vascularisatie zeker wel een zaak om rekening mee te houden. Ook zal het bij deze organen moeilijker worden om ze gecontroleerd te laten functioneren (we willen immers geen hart met een constante hartslag van 150 of een pancreas die constant insuline produceert). Een nieuw gekweekt hart zal dus nog wel even op zich laten wachten, maar deze studie biedt zeker een mooie illustratie van de toekomstige mogelijkheden van tissue engineering en regeneratieve geneeskunde.
Tissue engineering is een tak van wetenschap met een hoge mate van interdisciplinariteit. Dat betekent dat er mensen met veel verschillende achtergronden in dit veld bezig zijn. Zo heb je mensen met bijvoorbeeld een biologische, chemische of technologische achtergrond, maar ook artsen en tandartsen zijn in de tissue engineering vertegenwoordigd. Al deze mensen zijn nodig om de cellen en materialen zo te combineren dat ze een goed weefsel gaan vormen dat ook nog eens op een makkelijke manier in het ziekenhuis gebruikt kan worden.
Deze interdisciplinariteit komt zelfs in de battle een beetje naar voren. Zo werkt het team van Wageningen Universiteit aan een onderwerp waar ook tissue engineers in geïnteresseerd zijn. Bepaalde insecten zoals de zijderups, maar ook spinnen, maken namelijk materialen die voor tissue engineering goede eigenschappen bezitten. Spinrag is een materiaal met goede mechanische eigenschappen. Het is een erg sterk, maar toch flexibel materiaal. Daarnaast is het nog eens volledig afbreekbaar, omdat het slechts bestaat uit eiwitten en water. Hoewel spinrag zelf misschien niet meteen een goed materiaal voor tissue engineering is, kan het wel gebruikt worden als model voor synthetische varianten. Zo blijkt dat een veld als tissue engineering niet zo rechtlijnig is als het op het eerste gezicht misschien lijkt. Maar is dat niet juist wat wetenschap zo leuk en interessant maakt?
Begint het begrip Tissue Engineering al een beetje duidelijker te worden na het lezen van de weblog? En beginnen jullie het belang van Tissue Engineering (TE) onder de aandacht brengen al in te zien? Wij zijn in ieder geval nog helemaal overtuigd van dit belang en we zijn dan ook druk bezig met het uitwerken van het project waarmee we TE kunnen ‘promoten’. Zoals jullie eerder hebben kunnen lezen, willen we TE onder de aandacht brengen door middel van een scholenproject. Inmiddels hebben we een school gevonden waar we kunnen ‘proefdraaien’ en ook op de voorlichtingsdagen van de Universiteit Twente zullen we een gedeelte van ons project uitproberen. Het echte uitproberen hebben we al gedaan (hiervan komt a.s. donderdag een artikel in het UTnieuws), maar we willen graag weten hoe het bij scholieren aanslaat, of ze het leuk vinden, of de boodschap goed overkomt, enz.
Afgelopen donderdag (2 maart) zijn we naar het gastcollege in Utrecht geweest. Het was interessant en gezellig en bedankt voor de posters Delft! We hebben inmiddels zelf ook een naam en logo 
en we zijn bezig met posters, dus het volgende gastcollege krijgen jullie zeker een poster van ons! Binnenkort komt er ook een website over ons, ons project en Tissue Engineering.
We zijn al op de regionale radio geweest en er heeft ook een artikel over ons en Tissue Engineering in de ‘huis aan huis’ (de weekkrant van de gemeente Enschede en omstreken) gestaan. De lokale media hebben we dus al weten te bereiken, maar jullie gaan zeker nog meer van ons horen. Kortom: we zijn bezig met het uitwerken van ons plan, maar verspreiden ook nu al zo veel mogelijk onze boodschap: Tissue Engineering is belangrijk!
Het is al lange tijd bekend dat salamanders beschikken over een sterk regeneratievermogen. Als een salamander door een gevecht of ongeluk een poot verliest, laat hij er in een paar dagen gewoon weer een nieuwe aan groeien. Wetenschappers dromen er al jaren van om deze ultieme vorm van tissue engineering over te brengen naar de mens. Recent onderzoek toont aan dat het in de toekomst misschien niet bij dromen hoeft te blijven.
Als salamanders een poot verliezen, groeit er over de wond een laagje cellen die ‘ontdifferentiëren’ naar stamcellen (het zogenaamde blasteem). Deze stamcellen zorgen er daarna voor dat er een nieuwe poot aan kan groeien. Bij mensen groeit er over de wond geen blasteem, maar littekenweefsel. Hierdoor sluit een wond zich wel snel, maar vindt er geen regeneratie plaats.
Mark Keating van Howard Hughes Medical Institute in Boston publiceerde vorige maand in Science een artikel waaruit blijkt dat ook zoogdieren (en dus ook mensen) waarschijnlijk nog wel het mechanisme voor regeneratie in zich hebben. Zo lukte het Keating om volwassen muizencellen om te zetten tot stamcellen met een extract van stoffen uit salamanderblasteem. Het mechanisme is in zoogdieren dus nog aanwezig, maar komt normaal gesproken alleen niet meer tot uiting.
Keating denkt dat er bij zoogdieren een soort concurrentie is tussen twee verschillende manieren van wondherstel. Aan de ene kant is er een ontstekingsreactie en daarna vorming van littekenweefsel, aan de andere kant is er regeneratie. Bij zoogdieren domineert alleen het eerste mechanisme. Misschien dat enkele stoffen uit de salamander kunnen helpen om de balans te verschuiven richting regeneratie, maar het is waarschijnlijker dat ook de ontstekingsreactie uitgeschakeld moet worden om echt tot regeneratie te komen. Het zal nog wel even duren voordat dat allemaal uitgezocht is en tot die tijd moeten we ons dus behelpen met pleisters en ‘klassieke’ tissue engineering.
Tissue engineering is meer dan alleen maar het kweken van cellen. Een belangrijk onderdeel van tissue engineering is namelijk het materiaal waarop de cellen gekweekt worden. Er wordt dan ook veel onderzoek gedaan naar de eigenschappen van deze materialen, maar ook naar manieren om deze materialen in de gewenste vorm te krijgen.
Je kunt natuurlijk gewoon een materiaal pakken, daar de cellen op kweken om er dan uiteindelijk bij implantatie de gewenste vorm uit te snijden. Het is echter veel handiger om het materiaal meteen in de juiste vorm te maken. Dit is tegenwoordig goed te doen met een apparaat dat veel weg heeft van een gewone printer. De “printer” print alleen niet met inkt, maar met een gesmolten polymeer materiaal. Het materiaal wordt snel hard, waarna er weer een nieuwe laag overheen kan worden geprint. Laagje voor laagje kun je zo dus elke vorm printer die je maar wilt.
Het grote voordeel hiervan is dat je voor elke patiënt precies die vorm kunt printen die nodig is. Met behulp van een scan wordt eerst gekeken hoe het stuk weefsel er uit moet komen te zien. Vervolgens wordt dat in de computer gestopt en doorgegeven aan de printer die precies de gewenste vorm maakt. De cellen worden dan gezaaid en het weefsel wordt gevormd. Misschien wordt het in de toekomst dus wel mogelijk om een neus op bestelling te leveren.
Hier een foto van ons team, gemaakt in het splinternieuwe virtual reality lab van de UT.
Op de foto staan van links naar rechts: Jeroen Rouwkema (BMTi), Mijke Buitinga (technische geneeskunde), Michelle Heijblom (technische geneeskunde), Susan van Maarseveen (technische geneeskunde) en Xavier Vrijdag (technische geneeskunde). Jan de Boer (ook van het onderzoeksistituut BMTi) ontbreekt op deze foto.
Bij “tissue engineering” denken mensen al snel aan het plaatje van een muis met een mensenoor op zijn rug dat tien jaren geleden in alle kranten te zien was. Meestal roept dit beeld vrij negatieve associaties op, omdat het hier wel heel erg lijkt alsof een gekke wetenschapper a la Frankenstein bezig is geweest om de grens tussen mens en dier te vervagen. In de werkelijkheid valt dat allemaal gelukkig reuze mee. Juist door deze soms negatieve beeldvorming over tissue engineering, denken wij dat het nuttig is dat ons team met het onderwerp tissue engineering meedoet aan de battle. Door mensen op een leuke en toegankelijke manier kennis te laten maken met tissue engineering, hopen we bij te kunnen dragen aan een betere beeldvorming over deze techniek.
Het plaatje van de muis met een oor op zijn rug is in 1995 gepubliceerd door de groep van dokter Charles Vacanti uit Amerika. Een plastisch chirurg kwam bij hem met het idee om een oor op een muis te laten groeien. Het oor zou dan gebruikt kunnen worden voor de behandeling van kinderen die zonder oorschelp geboren zijn of die hun oor verloren zijn bij bijvoorbeeld een ongeluk. Charles gebruikte voor dit onderzoek een speciaal materiaal in de vorm van een oor. Hierop zaaide hij kraakbeencellen (kraakbeen is het weefsel dat een oor zijn stevigheid geeft). De onderzoekers zetten het vervolgens op de rug van een muis, zodat er een bloedvatsysteem in het oor ontstaat. De muis voedt dus als het ware het oor, zodat het kraakbeen zich goed kan ontwikkelen. Het uiteindelijke resultaat is dus een stuk kraakbeen in de vorm van een oorschelp, wat gebruikt zou kunnen worden in de cosmetische chirurgie. De muis kan na het verwijderen van het oor gewoon blijven leven.
Dus geen poging van een rare wetenschapper om muizen beter te laten horen, maar een nieuwe methode om een ernstige cosmetische aandoening te behandelen. Ook geen muizenoren die uiteindelijk aan mensen gezet gaan worden, maar een oorschelp die is opgebouwd uit het kraakbeen van de patiënt zelf. Dat kleine stukje extra achtergrondinformatie kan een hoop betekenen voor de beeldvorming bij het grote publiek.
Met ons team zullen wij proberen om de techniek tissue engineering bij jullie onder de aandacht te brengen. Niet om jullie een oor aan te naaien, maar om jullie in staat te stellen om zelf een mening te vormen over deze veelbelovende techniek gebaseerd op begrijpelijke informatie.
RSS | Opmerkingen RSS