Wetenschappers kunnen nu bloedcellen veranderen in neuronen

Bloed laten prikken in het ziekenhuis dient vanaf nu twee doelen. Wetenschappers aan de McMaster University hebben namelijk ontdekt hoe je van bloedcellen neuronen kunt maken.

Neuronen zijn cellen van het neurologische systeem die grofweg verdeeld kunnen worden in het centrale zenuwstelsel (zoals de hersenen en het ruggenmerg) en het buitenste zenuwstelsel. De buitenste cellen communiceren van buitenaf met het ruggenmerg en de hersenen en zorgen ervoor dat wij dingen als temperatuur, druk en pijn in ons hele lichaam voelen.

De doorbraak die vandaag gepubliceerd is in Cell Reports is het resultaat van een 5 jaar durend onderzoek onder leiding van onderzoeker Dr. Mick Bhatia, de directeur van de McMaster Stem Cell and Cancer Research Institute, en andere twaalf wetenschappers. Zij vroegen zich af: "Wat nou als we zenuwcellen kunnen maken van bloed?"

"We zijn denk ik het meest enthousiast over het feit dat we niet alleen centrale zenuwcellen kunnen maken, maar ook de buitenste zenuwcellen," aldus Bhatia.

Het is belangrijk om een onderscheid te maken tussen deze twee zenuwcellen, omdat bepaalde nieuwe medicijnen wel de buitenste zenuwcellen moeten stimuleren, maar geen effect mogen hebben op de binnenste zenuwcellen. Onderzoekers zijn in het verleden al succesvol geweest om acute ziektes als HIV, hartaanvallen en kanker te bestrijden en de levensverwachting hoger te maken. Het probleem is nu echter dat de patiënten na deze behandeling lijden aan een chronische pijn.

"De medicatie die we voor pijn gebruiken is de afgelopen tientallen jaren onveranderd gebleven," vertelde Bhatia mij over de telefoon. "Deze blijven beperkt tot verdovende middelen en opiaten." Dit soort medicijnen zijn niet alleen verslavend, maar veroorzaken ook extreme duizeligheid omdat ze effect hebben op het hele zenuwstelsel.

Na jaren van vallen en opstaan hebben de onderzoekers het conversieproces weten terug te brengen naar 30 dagen. Eerst leggen ze de bloedcellen in petrischaaltjes. Deze schaaltjes leggen ze in een ruimte die de groei van zenuwcellen stimuleert.

Zodra ze de technologie onder de knie hadden testten ze deze vervolgens op de handen van verschillende mensen. "De reproduceerbaarheid van de cellen is voor ons ontzettend belangrijk, omdat dit een brandende vraag is binnen onze discipline die ons steeds meer achtervolgt," aldus Bhatia.

Bhatia vergelijkt het proces met twee mensen die exact dezelfde ingrediënten gebruiken om chocoladekoekjes te bakken. Wanneer deze mensen de volgende dag de koekjes proberen zien ze er verschillend uit en proeven ze ook anders. In het geval van Bhatia is het een proces dat erg complex is bij ieder individueel bloedmonster weer anders reageert.

"We moeten beseffen dat het identiek reproduceren van dit proces nog niet altijd lukt. We willen de formule net zo goed hebben als die van chocoladekoekjes."

De onderzoekers beginnen nu met het testen van medicijnen op de bloedmonsters, door bepaalde chemische onderdelen toe te voegen aan de schaaltjes met de neuronen van het centrale zenuwstelsel en die van de buitenste zenuwstelsel. Ze hopen een effect te zien bij de buitenste, maar niet bij de binnenste. Deze medicijnen zouden dan de perfecte kandidaten zijn voor verder onderzoek.

Dit maakt de weg vrij voor een ontdekking van nieuwe pijnstillers die niet alleen maar de perceptie van pijn verzachten. "We weten nog steeds niet waarom jij pijn anders ervaart dan ik," aldus Bhatia. Patiënten met type 2 diabetes hebben bijvoorbeeld een continu gevoel van zwakheid en verdoving. Maar andere diabetespatiënten (die zelf geen glucose kunnen aanmaken) hebben hier weer geen last van.

"Deze technologie laat ons niet alleen bloedcellen in neuronen veranderen, wat erg handig kan zijn bij het ontdekken van nieuwe medicijnen, maar legt ook het DNA vast van een individu," aldus Bhatia.

Dit kon tot op heden nog niet op een systematisch niveau gedaan worden omdat mensen met neuropathie altijd tot dezelfde groepen werden geschaard. In de realiteit blijkt dit dus niet zo te zijn. De term "gepersonaliseerde medicijnen" wordt steeds vaker gebruikt en onderzocht, om specifieke medicijnen af te stemmen op het individu en zo op de best mogelijke manier de ziektes te bestrijden. Bhatia hoopt dat deze technologie daar in de toekomst voor wordt gebruikt.