Vagina uit het lab

Mexicaanse artsen hebben bij vier jonge vrouwen een in het laboratorium geweekte vagina succesvol geïmplanteerd. De vrouwen ondergingen de operatie tussen 2005 en 2008 en zeggen nu nog steeds een normaal gevoel van vochtaanmaak, opwinding en pijnvrije gemeenschap te ervaren. Een doorbraak binnen de regeneratieve geneeskunde want een vagina is niet het makkelijkste orgaan om te reconstrueren.

Vier vrouwen die geboren werden zonder vagina, hebben nu een volledig werkend geslachtsorgaan. “Het is ongelofelijk hoe snel mijn lichaam dit orgaan geaccepteerd heeft. Het functioneert alsof het niet uit het lab komt”, liet één van de vrouwelijke patiënten achteraf in een interview weten. De vrouwen lijden aan het syndroom van Mayer-Rokitansky-Küster (MRK): een aangeboren aandoening waarbij de clitoris en buitenste en binnenste schaamlippen wel ontwikkelen, maar waarbij de ontwikkeling van vagina en baarmoeder achterblijven.

De geopereerde vrouwen kunnen weer normaal opgewonden raken, hebben gevoelens van verlangen en kunnen gemeenschap hebben

Dat komt door een defect in de ontwikkeling van de buizen van Müller, waaruit tijdens de embryonale ontwikkeling de baarmoeder en vagina ontstaan. Hierdoor kunnen patiënten geen geslachtsgemeenschap hebben en blijft de menstruatie uit. Het syndroom treft 1 op de 1500-4000 vrouwen en heeft vaak een grote psychologische impact als de meisjes in de puberteit komen.

Op maat gemaakte vagina

De onderzoekers maakten eerst een MRI-scan van de bekkenregio’s van de vrouwen. Daarna ontwierpen ze voor iedere patiënt een biologisch afbreekbare 3D-mal van de toekomstige vagina. Vervolgens haalden ze een stukje weefsel van één bij één centimeter weg uit de vulva, het uitwendige deel van het vrouwelijk geslachtsorgaan. Die cellen kweekten ze drie tot vijf weken op in het lab en werden daarna laagje voor laagje aan de mal vastgemaakt. Aan de ene kant van de mal plaatsten de onderzoekers epitheelcellen – de cellen die de lichaamsholtes begrenzen -, en aan de andere kant spiercellen. Tot slot werden de mallen met de hand tot de vorm van een vagina genaaid.

Cellen uit de vagina van de patiënt werden laagje voor laagje aan de mal vastgemaakt.

Chirurgen uit het Federico Gomez Children’s Hospital of Mexico, brachten de op maat gemaakte labvagina’s bij de vrouwen in. Een stent zorgde er de eerste zes weken voor dat de structuur de juiste vorm hield. De mal, bestaande uit collageen, verdween langzaam in de maanden die volgden en de ingebrachte cellen groeiden uit tot normaal vaginaal weefsel. In eerder onderzoek ontdekte Atala dat het nieuwe weefsel na de implantatie via diffusie voldoende zuurstof en voedingsstoffen uit omliggend weefsel krijgt. “En na verloop van tijd beschikt het nieuwe weefsel over eigen bloedvaten en zenuwen”, laat hij weten.

Na zes maanden was de vagina volledig volgroeid en konden de artsen geen onderscheid meer maken tussen oud en nieuw weefsel. Negen jaar na de eerste operatie verschijnen de resultaten in The Lancet. De wetenschappers hebben zo lang gewacht omdat ze er zeker van wilden zijn dat er geen complicaties op zouden treden. “De geopereerde vrouwen kunnen weer normaal functioneren”, zegt Anthony Atala van de Wake Forest School of Medicine in Amerika, die de methode ontwikkelde. “Ze raken opgewonden, hebben gevoelens van verlangen en kunnen gemeenschap hebben en daarbij een normaal orgasme ervaren. Twee van de geopereerde vrouwen werden met baarmoeder geboren. Ik verwacht dat zij nu gewoon zwanger kunnen raken”.

Daarna ging de 3D-mall drie tot vijf weken in een kweekkamer, en werden er ook epitheel- en spiercellen aan toegevoegd.

De methode van Atala biedt uitkomst voor vrouwen met MRK of vrouwen die door bijvoorbeeld kanker geen vagina meer hebben. Momenteel kunnen zij geholpen worden met een nieuwe vagina van huidweefsel of darmweefsel. Daar zitten echter grote nadelen aan. Zo scheiden darmcellen continu slijm af, wat voor onplezierige geurtjes zorgt en onhygiënisch is. Huidweefsel is ook niet ideaal, aangezien dat geen glijwerking heeft en seks daardoor erg pijnlijk is. Bovendien kunnen huidcellagen te dik worden en de vagina afsluiten. Atala en zijn collega’s willen hun onderzoek nu uitbreiden met meer patiënten. Het zal nog wel even duren voordat de vagina’s in ieder ziekenhuis beschikbaar zijn.

Tot slot werden de mallen met de hand tot de vorm van een vagina genaaid.

Hoe steviger hoe moeilijker

Het is niet de eerste keer dat artsen erin slagen transplantatieweefsel in een lab op te kweken uit cellen van patiënten en dit succesvol terug te plaatsen. In 2008 lukte het een team van artsen om een donorluchtpijp met eigen lichaamscellen te bedekken en succesvol terug te plaatsen in het lichaam van een vrouwelijke patiënt. Al in 1998 lukte het Atala en zijn collega’s om stukken blaas op te kweken en zo patiënten met incontinentieproblemen te helpen. Ze slaagden er tevens in om urineleiders uit het lab bij jonge jongens te implanteren. En in 2012 kweekten Zweedse onderzoekers een ader op en plaatsen deze terug in het lichaam van een 10-jarig Zweeds meisje.

De complexiteit van het onderzoek neemt toe. De makkelijkste structuren om te implanteren zijn plat, zoals huid. Moeilijker wordt het als je buisvormige organen zoals bloedvaten wilt transplanteren. Nog een stapje ingewikkelder zijn de holle niet-buisvormige organen, zoals de vagina, en de grootste uitdaging vormen solide organen zoals de lever en nier”, licht Atala toe. “Deze organen hebben een hoge dichtheid aan cellen en hebben dus veel zuurstof nodig.” De weefsels sterven vaak al af voordat het nieuwe bloedvatennetwerk is ontwikkeld.

Het is hoopvol dat het veld nu dit stadium bereikt. Deze nieuwe vorm van genezen kan de medische wereld veranderen

Nieuwe neus

Tegelijkertijd met de publicatie over de vagina, verscheen er een artikel van onderzoekers van de Universiteit van Basel, Zwitserland, in The Lancet. Zij gaven vijf huidkankerpatiënten een nieuwe neus met behulp van vergelijkbare technieken. Beide studies tonen aan dat de gebruikte mallen verdwijnen en het normale weefsel herstelt. Daarnaast toont de studie van Atala aan dat gekweekt weefsel in staat is om te groeien in het lichaam van de ontvanger.

De twee Lancetstudies zijn daarmee een grote stap vooruit binnen het vakgebied van de regeneratieve geneeskunde, ook al gaat het in beide studies om een kleine patiëntengroep, vindt ook Carlijn Bouten, hoogleraar Cell-Matrix Interaction aan de Technische Universiteit Eindhoven. “De regeneratieve geneeskunde is na vele jaren onderzoek toe aan de eerste toepassingen bij de mens. Daar zitten we met zijn allen op te wachten. Het is hoopvol dat het veld nu dit stadium bereikt en tegelijkertijd spannend. Deze nieuwe vorm van genezen kan de medische wereld veranderen”, zegt ze. “We moeten nu meer ervaring opdoen, de regelgeving toetsen, de publieke opinie beter verkennen en de lange-termijn effecten onderzoeken.

Atala en collega’s werken ondertussen verder aan kweekorganen en celtherapieën voor meer dan dertig lichaamsonderdelen, van hartkleppen en eierstokken tot nieren en penis. “Bij onderzoek met konijnen lukte het ons al om erectiel weefsel te maken en te implanteren. Via een subsidie van het Amerikaanse leger onderzoeken we nu de mogelijkheden voor soldaten met genitale verwondingen.”

Regeneratieve geneeskunde

Bij regeneratieve geneeskunde worden beschadigde weefsels of organen hersteld met behulp van levende weefsels en cellen. Dat kan door het implanteren van in het lab gekweekte weefsels of door het injecteren van stamcellen. Als artsen daarin slagen, heeft de methode grote voordelen. Je grijpt eenmalig in en laat het lichaam daarna zijn werk doen. Voor mensen met een chronische aandoening die anders hun hele leven lang behandeld moeten worden, kan regeneratieve geneeskunde een uitkomst zijn. Evenals voor patiënten zoals de vrouwen in dit artikel, die zonder vagina geboren worden. Dat de cellen uit het eigen lichaam afkomstig zijn voorkomt dat een patiënt zijn hele leven medicijnen tegen afstotingsverschijnselen moet slikken. Bovendien groeit lichaamseigen weefsel mee met de rest van het lichaam. Een kind met een donorhartklep moet nu nog diverse keren geopereerd worden. Als het in de toekomst lukt om een hartklep uit eigen weefsel te geven, hoeft dit niet meer.

Dit artikel verschijnt ook in ons gratis Eos Weekblad op tablet. U kunt de Eos-app gratis downloaden in de App store (iOS) of Google Play (Android). In de app kunt u naast het gratis weekblad ook de digitale versies van de magazines Eos, Memo en Psyche&Brein aankopen.