Stamcellen Stamcel Definitie Een cel afkomstig uit een

Stamcellen Stamcel Definitie Een cel afkomstig uit een embryo, foetus of volwassene met de mogelijkheden : • • zichzelf te vernieuwen, minstens voor de duur van één levensspan (“self-renewal”) zichzelf te laten differentiëren tot de multipele weefsels en organen in een lichaam (“differentiation”)

Soorten Stamcellen § Totipotent, zygoot § Pluripotent, Embryonaal • mesoderm • endoderm • ectoderm § Multipotent, Foetaal • vroeg (geslachts-cel) • laat (bvb. navelstrengbloed, lever) § Multipotent, Volwassen – “MAPc” • weefsel, beenmerg • bloed

Verfaillie et al, 2002

Stamcellen Stamcel plasticiteit = de eigenschap, waardoor een volwassen stamcel van het ene weefsel kan differentiëren in een hooggespecialiseerde rijpe cel van een ander weefsel bvb. Beenmerg zenuwcel beenmerg spiercel beenmergcel, etc = genetische her-programmering

Hematopoietische - « bloedvormende » stamcellen § 1/100. 000 beenmerg cellen § In staat tot ± 50 delingen § Eén deling elke 3 to 4 jaar § Dagelijkse productie van 4 x 1011 cellen

Stamcel Hierarchie LTRC CAFC / LTCIC / PAd HPP-CFC / BL- CF / CFU-S CFU-Mix BFU-E GM- CFC MAPC ? GM- Clusters CFU-E

Multipotent Adult Progenitor Cells (MAPC) Population Doubling 105 90 75 60 45 30 15 0 50 100 Days 150 200

Positieve / Negatieve regulatoren Proliferatie - inhibitoire groeifactoren + stimulerende groeifactoren Tijd

Klinische toepassingen van stamcellen § Vervanging van defekte/ vernietigde/ verkankerde weefsels of systemen • Beenmerg • Immuun systeem § Immunologisch wapen tegen kanker § Vehikels voor gentherapie § Substituten voor dierproeven § Substituten voor studies in menselijke vrijwilligers

Klinische toepassingen van stamcellen § Herstel van aangeboren genetische defekten § Herstel van verworven cellulaire defekten • Parkinson/ Alzheimer/ MS • Dwarslesies • Diabetes • Cerebrovasculair accident (CVA) • Kraakbeen (artrose / artritis) § Acuut myocard infarct § Chronisch Hartfalen § Nierfalen § Leverfalen

Stamcellen § Totipotent, zygoot § Pluripotent, Embryonaal • mesoderm • endoderm • ectoderm § Multipotent, Foetaal • vroeg (geslachts-cel) • laat (bvb. navelstrengbloed, lever) § Multipotent, Volwassen – “MAPc” • weefsel, beenmerg • bloed Klinische toepassing

Navelstrengbloed Stamcellen Dooierzak foetale lever + milt beenmerg 0 6 12 18 24 30 36 W 0 6 12 18 24 30 36 42 48

Klinische toepassingen van stamcellen § Vervanging van defekte/ vernietigde/ verkankerde weefsels of systemen • Beenmerg • Immuun systeem § Immunologisch wapen tegen kanker § Vehikels voor gentherapie § Substituten voor dierproeven § Substituten voor studies in menselijke vrijwilligers

Allogeen Autoloog Radiotherapy Chemotherapy TBI harvest filtration Sedimentation Gradient centrifugation T-cell depletion Filtration Infusion Sedimentation Gradient centrifugation Purging Controled rate freezing store at -196° C

Overleving van transplant-patiënten met Hoog Risiko Chronische lymfatische Leukemie 100 Allogeen (N = 164) Probability, % 80 60 Autoloog(N = 316) 40 Klassieke chemotherapie 20 P = 0. 0001 0 0 2 4 6 Years 8 10 6

Klinische toepassingen van stamcellen § § Herstel van aangeboren genetische defekten Herstel van verworven cellulaire defekten • Parkinson/ Alzheimer/ MS • Dwarslesies • Diabetes • Cerebrovasculair accident (CVA) • Kraakbeen (artrose / artritis) § Acuut myocard infarct § Chronisch Hartfalen § § Nierfalen Leverfalen

Spuit met stamcellen Catheter in de kransslagader Geisoleerde Stamcellen Totale beenmergcellen Infarct

Treatment Effect of Bone Marrow Stem Cell Transplantation (BMSC) on Infarct Volume. Infarct volume (g) 28% treatment effect* P=0. 036 * Expressed as relative difference in infarct volume reduction compared with control (ANCOVA model).

Global LVEF at baseline and 4 mo FU CONTROL 46. 9 (8) BMSC 49. 1 (11) 4 mo Baseline D= 2. 2% (7) 48. 4 (7) 51. 8 (9) Baseline 4 mo D= 3. 4% (7)

PET Metabolic Indices in Large MI’s MI (% max) Treatment effect P=0. 0012 (9. 9) (12. 3) (8. 4) (4. 5)

Autologous “chondrocyte” implantation

Cell Implantation Environment The “Bioactive Chamber” Injection of cell suspension Articular surface Subchondral bone

Problemen met het klinisch gebruik van stamcellen § Onvoldoende basiskennis (“in vitro is niet in vivo”) § Onvoldoende hoeveelheden (massaproductie/kost ) § Onbetrouwbare kwaliteit (commercie versus wetenschap) § Immunologisch potentiëel (afstoting) onvoldoende beheersbaar § Ethische aspekten (embryonaal>adult)(commerciëel vs solidair)

Welke Bronnen van STAMCELLEN ?