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 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 4x1011 cellen

Stamcel Hierarchie MAPC ? 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) 105 90 75 Population Doubling 60 45 30 15 50 100 150 200 Days

Positieve / Negatieve regulatoren - inhibitoire groeifactoren + stimulerende groeifactoren Proliferatie 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 W0 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 filtration Sedimentation Gradient centrifugation Chemotherapy harvest TBI filtration Sedimentation Gradient centrifugation T-cell depletion Infusion Radiotherapy Chemotherapy harvest store at -196° C freezing Controled rate Filtration Sedimentation Gradient centrifugation Purging

Overleving van transplant-patiënten met Hoog Risiko Chronische lymfatische Leukemie 100 Allogeen (N = 164) 80 60 Autoloog(N = 316) Probability, % 40 20 Klassieke chemotherapie P = 0.0001 2 4 6 8 10 6 Years

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. 28% treatment effect* Infarct volume (g) 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 BMSC 46.9 (8) 49.1 (11) 48.4 (7) 51.8 (9) 4 mo 4 mo Baseline Baseline = 2.2% (7) = 3.4% (7)

PET Metabolic Indices in Large MI’s (% max) Treatment effect P=0.0012 (9.9) (12.3) (8.4) (4.5) Mention trend for better metabolic indx in the large MI group (P = 0.09)

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 ?