tekst > Marianne Heselmans foto > Chris Timmers Kunsthuid leert sprinten Gemanipuleerde cellen doen het beter Kunsthuid groeit te langzaam om grote brandwonden zonder infecties en lelijke littekens te genezen. Chirurg-in-opleiding Karen Hamoen onderzocht het effect van genetisch gemanipuleerde huidcellen. nr 3 <strong>juni</strong> <strong>2002</strong> 4
Snijden zit er voor chirurg in opleiding Karen Hamoen de komende drie weken niet in, want ze is ingepland voor de consulten. “Jammer”, zegt ze, terwijl ze door de gang van locatie AZU naar de volgende patiënt loopt, “ik heb een passie voor opereren. Dat moet ook wel, anders houd je dit vak niet vol.” Karen Hamoen besloot na haar artsexamen twee jaar heelkundig onderzoek te doen aan de Harvard Medical School in Boston. Daar kwam ze terecht bij een project, dat de mogelijkheden onderzoekt van een geavanceerde kunsthuid voor ernstig verbrande patiënten. Het gaat om een kunsthuid van genetisch gemanipuleerde huidcellen (keratinocytes) die hun eigen groeifactoren aanmaken. Het is fundamenteel laboratoriumonderzoek, dat in de toekomst de chirurgische behandeling van dienst kan zijn. Op grote brandwonden wordt nu een stuk kunsthuid aangebracht met daarin eigen, onveranderde huidcellen van de patiënt. Daarmee gaat de genezing vaak te langzaam om infecties en lelijke littekens te voorkomen. “Van nature maken de huidcellen maar weinig groeifactoren”, vertelt Hamoen. “Veel van de variant op de markt. Deze bestaat uit een synthetische nylon matrix waarin menselijke bindweefselcellen al eiwitten en groeifactoren hebben afgezet. Hamoen: “De groeifactoren in deze kunsthuid verliezen echter snel hun activiteit. Je kunt er nog zalf met groeifactoren opsmeren, maar ook dan verliezen de groeifactoren hun activiteit. Bovendien geneest een droge wond sneller.” Tussensprintje Het lab in Boston gebruikt als matrix een stukje dode, menselijke huid waaruit de cellen zijn weggewassen, zodat alleen een net van polymeren overblijft. Hierop worden dan de genetisch gemanipuleerde huidcellen bevestigd die extra groeifactoren aanmaken. Hamoen onderzocht zowel de effecten van huidcellen met de toegevoegde groeifactor KGF als HGF. In weefselkweek bleek KGF vooral verantwoordelijk voor een snelle vermeerdering van cellen, terwijl HGF juist voor meer beweging zorgt. Vooral HGF lijkt een geschikt groeihormoon voor de aanmaak van huidcellen. Niet alleen genazen De Boston-onderzoekers, bijvoorbeeld, brengen de genen voor groeifactoren in de huidcellen via retrovirussen. Dit gaat echter nog niet zo efficiënt, waardoor de genetische verandering van de huidcellen erg duur is. Daarnaast kunnen er allerlei complicaties optreden. Zo is de kunsthuid getest op gewonde muizen met een onderdrukt immuunsysteem. De vraag is dus, of zo’n kunsthuid bij mensen met een volwaardig immuunsysteem misschien wél een immuunreactie oproept. Verder moeten de onderzoekers eerst ook controle krijgen over het aan- en uitzetten van de genen die coderen voor de groeifactoren. Stopt bij HGF de aanmaak écht, nadat de wond is genezen? Karakteristieke snelheid Zo zijn er nog meer vragen. KGF en HGF stimuleren de aanmaak van een derde groeifactor, VEGF (vascular endothelial growth factor) geheten, die de groei van bloedvaten stimuleert. Dat lijkt gunstig, maar deze groeifactor is waarschijnlijk betrokken bij de groei van bloedvaten bij kanker. In het algemeen zou het lab in Boston de rol benodigde groeifactoren komen van cellen onder de huid, maar die aanvoer gaat niet zo >> Wonden bij muizen genezen sneller met kunsthuid snel. Als je extra genen in de huidcellen van de patiënt stopt zodat ze hun eigen groeifactoren aanmaken, dan vermeerderen ze zich sneller en bewegen ze ook meer waardoor de wond sneller dichtgroeit. Er zijn vele groeifactoren die elkaar ook onderling beïnvloeden. Ik heb huidcellen gemaakt die de groeifactoren KGF (keratinocyten groeifactor) en HGF (hepatocyten groeifactor) aanmaken. De huidcellen met HGF blijken wonden bij muizen inderdaad sneller te genezen.” Huid kweken De meest eenvoudige behandeling van brandwonden is een stukje van de eigen huid pakken, het uitrekken en dan op de wond aanbrengen. Bij patiënten die voor meer dan de helft zijn verbrand, is dat niet mogelijk. In dat geval zijn artsen aangewezen op kunsthuid. Een kunsthuid bestaat vaak uit gekweekte huidcellen die worden aangebracht op een synthetische matrix. Als die kunsthuid op de wond is gebracht, kunnen daarin de eigen bloedvaatjes en bindweefselcellen kruipen om de groei van de huidcellen te bevorderen. Omdat deze kunsthuid langzaam groeit, is er inmiddels ook een geavanceerdere de wonden van muizen sneller met HGF-producerende huidcellen, maar tot verrassing van de onderzoekers stopte de activiteit van deze groeifactor na vier weken. De huidcellen bewogen niet meer en ze vermeerderden zich niet meer sneller dan die van de controle-kunsthuid. Hamoen: “We denken dat de huidcellen het HGF in een inactieve vorm uitscheiden. Factoren die vrijkomen bij de wondgenezing zetten de inactieve vorm daarna om in een actieve vorm. Klopt dat idee, dan stopt de activiteit van HGF zodra de wond genezen is. Dat zou mooi zijn, want je wilt eigenlijk alleen maar dat de groeifactor een tussensprintje veroorzaakt, waardoor de wond sneller geneest. Na de genezing wil je geen actieve groeifactor meer.” Veel vragen Niet alleen de collega’s in Boston gaan verder met het onderzoek naar genetisch gemanipuleerde huidcellen als kunsthuid. Ook andere laboratoria in de wereld werken aan een kunsthuid met groeistimulerende huidcellen. Toch verwacht Karen Hamoen dat het nog jaren duurt voor zo’n kunsthuid gangbaar zal zijn bij de behandeling van patiënten. Er zijn immers nog veel vragen. van zoveel mogelijk groeifactoren willen weten, omdat elke groeifactor de werking van andere groeifactoren beïnvloedt. “Volgens mij is de snelheid waarmee deze kunsthuid nu wordt ontwikkeld karakteristiek voor gentherapie in het algemeen”, zegt Hamoen. “Na de eerste publicaties halverwege de jaren tachtig hadden onderzoekers en het publiek hoge verwachtingen van gentherapie. Toch hebben, twaalf jaar na de eerste klinische test, nog maar zo’n drieduizend mensen genetisch gemodificeerde cellen in hun lichaam gekregen. Er blijken toch veel complicaties op te treden. En dan is de kunsthuid waaraan ik heb gewerkt nog betrekkelijk eenvoudig, vergeleken met de gentherapieën voor kanker. Als het mis gaat in de huid is dat vaak van buitenaf te zien. Inwendig is het effect van genetisch gemodificeerde cellen veel lastiger te volgen. Gentherapie zal zich zeker doorzetten, maar als je fundamenteel onderzoek hebt gedaan ga je wel denken in veel langere termijnen. Je komt erachter dat nog heel wat moleculair biologische problemen moeten worden opgelost.” nr 3 <strong>juni</strong> <strong>2002</strong> 5
Change language