Voorop in de strijd met prof. dr. Hans Clevers
Tien jaar geleden lukte het prof. dr. Hans Clevers met zijn onderzoeksgroep als eerste mini-organen te kweken. Eerst ontwikkelde hij de mini-darm. Daarna volgden een mini-maag, een mini-lever, mini-nieren en mini-eierstokken. Nu werkt hij aan een complete mini-long. Clevers: 'We willen de stamcellen in de longen met medicijnen aanmoedigen om kapot weefsel te repareren. De mini-long gaat ons helpen ontdekken hoe we dat kunnen doen.'
De uitvinding van de mini-organen door Clevers en zijn onderzoeksgroep in het Hubrecht Instituut was een grote doorbraak. Tot voor kort werkten onderzoekers in het laboratorium namelijk nog met losse cellen. Dat was behelpen, omdat losse cellen de functie van een orgaan niet kunnen nabootsen. Ook leven ze niet lang. De mini-organen zijn daarom een reusachtige sprong voorwaarts: ze bootsen de functie van een echt orgaan na. En dat biedt de mogelijkheid om op een veilige én betrouwbare manier medicijnen te testen.
Stamcellen
Voor het kweken van de mini-organen gebruiken de onderzoekers stamcellen. Deze ‘moedercellen’ in onze organen maken hun leven lang nieuwe ‘dochtercellen’, precies in de juiste hoeveelheid. Maar als de stamcel verstoord raakt, gaat het mis. Clevers: 'Bij COPD gaan longblaasjes kapot en worden niet meer gerepareerd of vervangen. Misschien komt dit omdat de stamcel uitgeput is geraakt van het continu repareren van beschadigingen. Maar het is ook mogelijk dat de stamcellen niet meer voldoende groeifactoren bevatten om de productie op peil te houden.'
Op weg naar longherstel
De mini-organen bieden meer inzicht in wat er nodig is om weefselschade te repareren. Met deze kennis kunnen de onderzoekers vervolgens nadenken over behandelingen. Clevers: 'Voor mensen met COPD zijn er twee toepassingen: we kunnen speciale groeistoffen geven die vermoeide stamcellen ‘verjongen’ zodat ze het longweefsel zélf gaan repareren. Of we kunnen gekweekte cellen rechtstreeks teruggeven om zo beschadigd longweefsel te herstellen.'
Ingewikkelde long
Onder regie van Longfonds werkt Clevers met zijn onderzoeksgroep aan een complete mini-long. Geen makkelijke opdracht, maar ze zijn al heel ver: 'Het lukte ons al om uit stamcellen een mini-luchtpijp te kweken. De longblaasjes zijn lastiger, omdat ze een ingewikkelde structuur hebben. Dat heeft ook te maken met de taak die ze hebben: ze zorgen dat het bloed zuurstof opneemt. Als het ons lukt longblaasjes te kweken, kunnen we een complete menselijke long nabootsen in het lab.'
Veelbelovend
Als onderzoeker en als mens wordt Hans Clevers gedreven door nieuwsgierigheid. Zijn achtergrond als arts maakt dat hij ook als wetenschapper nooit de patiënt uit het oog verliest. Want als deze laboratoriumfase achter de rug is, dan willen Longfonds en Clevers de kennis benutten in een klinische studie met patiënten. Het streven is om die studie over drie à vier jaar te starten.
Mini-long schiet te hulp bij onderzoek naar corona
In juni werden de mini-long en de mini-darm ook ingezet voor onderzoek naar het coronavirus. Dankzij mini-organen lukte het onderzoekers om de reactie van cellen op het coronavirus te bestuderen. Dat leverde belangrijke kennis op over de wijze waarop het virus de longen binnendringt. Zo kunnen de mini-longen ook nieuwe inzichten opleveren.
