Wetenschappers zijn erin geslaagd een deel van een menselijke nier te kweken in het lichaam van een knaagdier

Het gebruik van stamcellen leidt tot nieuwe ontdekkingen. Onlangs zijn wetenschappers erin geslaagd om menselijke stamcellen direct in het lichaam van knaagdieren om te zetten in nefronen. De resulterende nefronen filterden het bloed op dezelfde manier als een gezonde nier dat normaal gesproken doet.

Wetenschappers hebben onlangs informatie gedeeld over het kweken van organoïden – unieke mini-organen (of delen van organen) die in het laboratorium worden gekweekt met behulp van de nieuwste technologie. Er zijn al pogingen gedaan om elementen van de alvleesklier, darmepitheel, een microscopische doorsnede van de maag en zelfs een deel van het hersenweefsel te kweken. De resulterende mini-organen hebben een complexe structuur die sterk lijkt op de structuur van een echt orgaan. Ze zijn zeer goed in staat om dezelfde functie uit te voeren.

Specialisten van de Universiteit van Manchester slaagden erin om op een vergelijkbare manier een deel van een menselijke nier te laten groeien. Dit deel was een nefron – een onderdeel van de structuur en functionaliteit van de nier.
Het nefron filtert "overtollige" stoffen en vocht uit het bloed, waarna het de voor het lichaam benodigde componenten en wat water teruggeeft aan de bloedbaan. Hierdoor ontstaat verzadigde urine. Het nefron ziet eruit als een bol met vertakkingen – dit is de zogenaamde glomerulus, een capillaire bundel in het epitheelkapsel.

Het nefron is een vrij complex element, maar wetenschappers zijn er toch in geslaagd het in het laboratorium na te maken. Menselijke stamcellen, oftewel pluripotente cellen die in staat zijn om te transformeren tot andere celstructuren, werden gebruikt als bouwmateriaal. Wetenschappers voegden speciale moleculen toe aan de voedingsbodem die de ontwikkeling van cellen richting nefronen bevorderen. Voor een compactere celgroei werd het materiaal in een gelachtige massa bewaard: dit was nodig om verdere transplantatie naar knaagdieren te vergemakkelijken.

Na een bepaalde tijd werd de gel met cellen subcutaan in de knaagdieren geïnjecteerd. Na drie maanden bleken de muizen volwaardige nefronen te hebben die niet slechter functioneerden dan echte nefronen.
Het aantal verkregen nefronen was natuurlijk relatief klein: slechts een paar honderd (en een normale nier bevat er ongeveer een miljoen). Bovendien was de opname van het mini-orgaan in het vaatnetwerk van de muizen enigszins anders dan die van een normale nier, en de mini-nier had geen urinewegstelsel.

Maar wetenschappers hebben zich niet ten doel gesteld om een volwaardig urinewegorgaan na te bootsen. Het belangrijkste is het creëren van een structureel nierelement dat zijn functie vervult. Zo'n element kan worden gebruikt om de werking van de nier in de natuurlijke omgeving te bestuderen.
Bovendien kan worden aangenomen dat specialisten in de toekomst zullen doorgaan met experimenten. Waarschijnlijk zal het na verloop van tijd mogelijk zijn om kunstmatig gezonde organen te kweken voor patiënten die lijden aan aandoeningen van de urinewegen.
De studie wordt beschreven in de publicatie Stem Cell Reports.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]