HC 3.9 Regeneratie van organen

Question 1

Wat is regeneratie? En wat is klinische regeneratie?

Answer 1

Regeneratie: formatie van nieuw dier- of plant-weefsel
Klinische regeneratie: herstellen van weefsels en organen d.m.v. stamcel therapie en bio-engineering.

Question 2

Waarom regeneratie van organen?

Answer 2

• Tekort aan transplantatie organen
• Overbrugging naar transplantatie
• Steeds groter deel van transplantatie organen is van suboptimale kwaliteit
• Verlenging levensduur transplantaat
• Voorkomen van transplantatie
• Mogelijkheid om specifieke cel typen te herstellen
• Gebruik patiënt-eigen cellen (geen allo-immuniteit)

Question 3

Welke twee typen stamcellen zijn belangrijk voor regeneratie?

Answer 3

• Embryonic stem cells
• Adult stem cells

Question 4

Wat zijn de kenmerken van embryonic stem cells?

Answer 4

• derived from blastocyst (1 week): je kunt deze cellen alleen maar uit een blastocyst halen. Daarna zijn ze te gedifferentieerd om alle cellen te kunnen vormen.
• pluripotent (>200 cell types)
• unlimited proliferation

Question 5

Wat zijn de kenmerken van adult stem cells?

Answer 5

• Multipotent: ze kunnen niet alles vormen, het is beperkt door het type weefsel waarin ze zitten.
• Present in young and old
• limited proliferation

Question 6

Wat is de bron van embryonic stem cells (ESC)?

Answer 6

IVF rest embryos

Question 7

Wat is er belangrijk voordat je cellen gaat transplanteren?

Answer 7

Je moet de cellen compleet differentiëren voordat je ze kunt transplanteren, anders kun ze eigen weefsel gaan vormen.

Question 8

Wat zijn de challenges van ESC?

Answer 8

• Need for 100% differentiation before transplantation
• Per definition allogeneic –> immune rejection
• Source of embryo’s

Question 9

Wat kan een oplossing zijn voor de challenges die optreden bij ESC?

Answer 9

Generation of ‘induced Pluripotent Stem cells’ (iPSC)
* reverse differentiation of adult cells
* switching on 4 genes (c-Myc, Oct-4, Sox-2, Klf-4)
* Dan worden het weer embryonale stamcellen, je hoeft dus geen embryo’s te gebruiken en je kunt eigen cellen gebruikten.

Question 10

Welke soorten volwassen stamcellen zijn er?

Answer 10

Soorten stamcellen: hematopoietische stmacellen, weefselspecifieke stamcellen en mesenchymale stamcellen (productie van al het bindweefsel)).
Mesenchymale stamcellen kunnen ook immunomodulatorische / tropische factoren secreteren.

Question 11

Welk type volwassen stamcel wordt het meest gebruikt in de kliniek en waarom?

Answer 11

Mesenchymale stamcellen worden het meeste gebruikt in de kliniek: zijn makkelijk te isoleren en bevinden zich in bijna elk orgaan.

Question 12

Hoe worden mesenchymale stamcellen geïsoleerd uit het beenmerg?

Answer 12

• Bone marrow aspiration
• Hip replacement bone

Question 13

Op welke manieren kun je organen regeneren?

Answer 13

• Machine perfusie
• De- and recellularisation
• 3D-printen
• Organoïden

Question 14

Hoe werkt het regeneren van organen met machine perfusie?

Answer 14

Gaan van storage on ice naar storage on perfusion machine. Toevoegen van stamcellen aan perfusie machine kan mogelijk voor regeneratie van het orgaan zorgen –> hier wordt onderzoek naar gedaan. Op deze manier hoef je ze niet in de patiënt te spuiten waardoor ze overal terecht kunnen komen als je het dus doet op de pomp.

Question 15

Hoe werkt het regeneren van organen met de- and recellularisation?

Answer 15

Decellularisation: cellen wegwassen, recellularisation: cellen terugbrengen. Dit kan makkelijk bij een bronchus. Dit is anders als je gaat kijken naar de nier of hart, omdat het veel andere cellen bevat. De matrix blijft behouden na decellularisatie, alleen de levende cellen ben je kwijt.
Recellularised organs kept in bioreactors to control oxygenation, temperature, moisture

Question 16

Hoe werkt het regeneren van organen met 3D-printen?

Answer 16

• Je hoeft het niet per se te maken in het vorm van het orgaan.
• Bioprinting: 3D printen waarbij je meteen cellen mee print. Met deze techniek zou in de toekomst een gehele lever kunnen printen.

Question 17

Hoe werkt het regeneren van organen met organoïden?

Answer 17

Differentiation of iPSC (pluripotente stamcellen) in 3D tissue structures. Organoid technology allows building organs in the lab. Organoid nier: gelijk aan de ontwikkeling van een week 12 embryo. Je kunt de organoids te gebruiken om onderzoek op te doen, bijvoorbeeld voor toxiciteit. Je hebt geen bloedvat stelsel, dus de organoïden kunnen maar een beperkte grootte bereiken.