Tegenwoordig horen we vaak genoeg iets over ‘stamcellen’ – maar weten we ook echt wat het zijn?
Stamcellen zijn cellen met twee essentiële kenmerken:
- Zelfvernieuwing: met andere woorden, deze cellen zijn in staat nieuwe stamcellen te creëren.
- Vermogen om te veranderen (differentiëren) in een of meer soorten cellen.
Afhankelijk van het type stamcel is de differentiatiecapaciteit groter of kleiner. Door dit kenmerk te gebruiken, kunnen we de verschillende soorten van deze cellen classificeren.
Stamceldifferentiatie
Differentiatie is niets meer dan het proces van het aannemen van morfologische en functionele kenmerken van een bepaalde cel. Dit proces vindt plaats wanneer een stamcel de karakteristieke genetische configuratie van de cel die hij kopieert overneemt. Differentiatie drukt uiteindelijk alleen de genen van de specifieke cel uit.
Zodra de nieuwe genetische configuratie is ingesteld, krijgt de stamcel geleidelijk de kenmerken van de doelcel. Na een reeks cellulaire indelingen is het resultaat een volledig functionele gedifferentieerde cel.
De classificatie
Een van de meest gebruikte manieren om stamcellen te classificeren is door te kijken naar het differentiatievermogen (celpotentie) ervan.
Er zijn dus vier soorten:
- Totipotente cellen. Deze cellen hebben het grootste differentiatievermogen. Ze zijn in staat om een compleet organisme te creëren, inclusief de drie embryonale kiemlagen (endoderm, mesoderm en ectoderm), wat de weefsels zijn die de dooierzak en de placenta vormen. De enige totipotente menselijke stamcel is de zygote. De zygote vormt zich wanneer een zaadcel een eicel bevrucht.
- Pluripotente cellen. Pluripotente stamcellen kunnen wel de drie embryonale kiemcellen creëren maar zijn niet in staat om een volledig organisme te vormen. Een pluripotente stamcel zou bijvoorbeeld kunnen differentiëren in een spiervezel (een celtype afgeleid van het mesoderm) of in een tand (afgeleid van het ectoderm).
- Multipotente cellen. In deze groep kunnen we bloedstamcellen, neuronale en mesenchymale stamcellen vinden. Ze creëren cellen met een enkele kiemlaag. Een bloedstamcel kan differentiëren in elke soort bloedcel: rode bloedcellen, witte bloedcellen en bloedplaatjes.
- Unipotente cellen. De stamcellen in deze groep zijn alleen in staat te differentiëren in één soort cel. Hun vermogen om te differentiëren is daarmee het kleinst. Een duidelijk voorbeeld van deze groep zijn de epidermale stamcellen, die zich in de buitenste laag van onze huid bevinden.
Wat kunnen stamcellen doen?
In de geneeskunde en het onderzoek ligt de interesse in stamcellen in hun vermogen om te differentiëren. Ze bieden namelijk een enorm potentieel om de grootste raadsels van de wetenschap op te lossen. Raadsels die vandaag de dag nog altijd een last vormen voor de mensheid.
Waar stamcellen voor kunnen worden gebruikt
-
Meer inzicht in de voortgang van een ziekte. In veel gevallen weten we precies wat de oorzaak is van een bepaalde ziekte. We weten bijvoorbeeld dat de ziekte van Alzheimer het resultaat is van een opeenhoping van bepaalde eiwitten tussen de hersencellen. We weten echter niet hoe het proces zich ontwikkelt: wanneer gebeurt het? Waarom? Hoe beïnvloedt dit de neuronfunctie in de eerste stadia van de ziekte?
Al deze vragen konden worden beantwoord dankzij stamcellen. Door stamcellen in vitro te differentiëren in neuronen, kunnen wetenschappers de ziekte namelijk perfect reproduceren. Door dit te doen, kunnen ze dan ook precies onthullen wat er gebeurt in het langdurige proces van de ziekte. - Het genereren van gezonde cellen ter vervanging van zieke. Deze activiteit staat bekend als ‘regeneratieve geneeskunde‘. Dit zou in veel gevallen behulpzaam kunnen zijn. Wanneer een persoon bijvoorbeeld een derdegraads brandwond heeft opgelopen, dan moet deze een huidtransplantatie ondergaan. Door stamcellen uit de eigen huid van de patiënt te gebruiken, konden wetenschappers nieuwe epidermale weefsels genereren om het getroffen gebied te bedekken.
- Evalueren van de efficiëntie van nieuwe medicatie. Zoals we allemaal weten, moeten nieuwe medicijnen vele testen ondergaan voordat ze op de markt worden gebracht. Een van deze testen bestaat uit het testen op mensen. Door stamcellen te gebruiken, kunnen we voor testdoeleinden in vitro interne micro-omgevingen genereren die sterk lijken op die van mensen. Wetenschappers kunnen dan ook bijvoorbeeld een nieuw medicijn voor de behandeling van hartziekten testen op hartweefsel dat is gegenereerd van stamcellen.
