Stamcel pakt trage schildklier aan

De schildklier doet mee. Belgische wetenschappers hebben het orgaan toegevoegd aan het rijtje weefsels dat uit embryonale stamcellen gekweekt kan worden. Hiermee hopen ze de weg te bereiden voor de behandeling van een traag werkende schildklier met stamceltherapie.

Met embryonale stamcellen – cellen uit een jong embryo die in theorie nog tot ieder type lichaamscel kunnen uitgroeien – kan je in het lab weefsels bouwen. Door aan embryonale stamcellen in een kweekbakje de juiste combinatie eiwitten toe te voegen, kunnen wetenschappers de cellen sturen uit te groeien tot een specifiek weefsel of orgaan. Zo lukte het vorig jaar bijvoorbeeld al met embryonale stamcellen van muizen een adenohypofyse – een erg ingewikkeld orgaantje in de hersenen – aan te leggen.

Belgische onderzoekers van de Universiteit van Brussel, onder leiding van Sabine Costagliola, en hun Amerikaanse collega’s boekten onlangs weer een succes. Zij hebben embryonale stamcellen van muizen nu weten te sturen tot de vorming van een schildklier. Dit weefsel kon bovendien muizen met een niet-werkende schildklier beter maken, schreven ze in het tijdschrift Nature.

Wat doet een schildklier?

De schildklier is een klier in de vorm van een vlinder die aan de voorzijde van je hals ligt, tegen de luchtpijp aan. Uit jodium en het aminozuur tyrosine maakt de schildklier twee hormonen, T4 en T3, die belangrijk zijn voor de stofwisseling en de groei. Een ander woord voor schildklier is thyroïde
.
De schildklier heeft de vorm van een vlinder. Afbeelding: © Gezondheidsweb

Trage schildklier
Eén op de 2000 baby’s heeft bij de geboorte, vanwege een foutje tijdens de embryonale ontwikkeling, een trage schildklier, een aandoening bekend als hypothyreoïdie. De schildklier maakt dan niet genoeg hormonen aan. Ongeveer de helft van deze baby’s heeft een zware vorm van hypothyreoïdie wat kan leiden tot vertraagde groei en mentale handicaps. Om dit te behandelen moet je levenslang elke dag schildklierhormoon slikken.

Maar het Belgische team heeft nu een andere mogelijkheid voor behandeling verkend, gebaseerd op uit stamcellen gekweekt schildklierweefsel. Ze hebben laten zien dat er slechts twee eiwitten nodig zijn om de omvorming van embryonale stamcel naar schildkliercel te sturen.

Orgaan in een kweekbakje
Het was al bekend dat de genen genaamd NKX2-1 en PAX8 tijdens de ontwikkeling van een embryo los van elkaar in allerlei verschillende weefsels actief zijn – en dus vertaald worden naar eiwit. Maar het opvallende is dat alleen in cellen die gaan uitgroeien tot hormoon makende schildkliercellen beide genen tegelijkertijd aan staan.

Met deze kennis op zak ging het team aan het werk. Ze namen embryonale stamcellen van muizen en kweekten deze op in een bakje. Daaraan voegden ze chemische stoffen toe die ervoor zorgden dat de twee genen constant werden afgelezen en vertaald naar eiwit. En dat werkte. De stamcellen groeiden uit tot hormoon makende schildkliercellen die zichzelf in een driedimensionale structuur organiseerden.

Weefsels kan je kweken in petrischaaltjes: hier een stukje spierweefsel. Afbeelding: © Carlijn Bouten

Stamceltherapie
In het tweede experiment was het de beurt aan muizen om het gekweekte schildklierweefsel uit te proberen. De muizen waren van tevoren behandeld met een stof die de werking van hun eigen schildklier blokkeerde. De beestjes maakten hierdoor bijna geen schildklierhormonen meer aan.

De onderzoekers transplanteerden het gekweekte weefsel naar de buik van de muizen. Na een paar weken hadden de muizen weer normale hoeveelheden schildklierhormonen in hun bloed. Het gebrek aan een niet werkende schildklier was volledig gecompenseerd door het stukje schildklierweefsel in hun buik.

Met deze bevinding slaan de onderzoekers een nieuwe weg in voor het behandelen van een traag werkende schildklier. Want tot nu toe kreeg stamceltherapie als mogelijke behandeling weinig aandacht. Maar dat de optie het onderzoeken waard is hebben Costagliola en haar collega’s wel bewezen.