Longweefsel kan zichzelf niet repareren of vernieuwen. Raakt het ernstig beschadigt, dan ben je als patiënt aangewezen op een donorlong. Maar die liggen helaas niet voor het oprapen, en met een vreemde long in je lichaam is de kans op infecties en afstoting bovendien vrij groot. Slechts 10 tot 20 procent van alle patiënten is tien jaar na een longtransplantatie nog in leven. Dat kan ook anders; als het wetenschappers lukt om functioneel longweefsel te kweken in het lab. Een Amerikaans onderzoeksteam doet nu een belangrijke stap in die richting.
Functioneel
Thomas Petersen en collega’s wisten de long van een rat ‘uit elkaar te halen’ door het orgaan te behandelen met een detergens. Epitheelcellen, bloedcellen en andere belangrijke celtypen verdwijnen bij die behandeling. Wat overblijft is een mal met de anatomische en mechanische eigenschappen van de originele long. In een bioreactor voegde Petersen vervolgens nieuwe longepitheel- en endotheelcellen aan de mal toe. Dankzij de embryonale omstandigheden in de bioreactor ontwikkelden zich binnen enkele dagen longblaasjes, bloedvaatjes en luchtpijpjes. Een nieuwe long was geboren.
Het maken van een kweeklong. A:originele rattenlong. B:door behandeling met een detergens verdwijnen belangrijke celtypen uit de long. Wat overblijft is een mal. C:in een bioreactor worden nieuwe longcellen aan de mal toegevoegd. D:het eindresultaat. De kweeklong kan getransplanteerd worden naar het lichaam van een rat. Afbeelding: © Science/AAAS
De kweeklong lijkt -anatomisch gezien- goed op de originele rattenlong. Veel van de belangrijke celtypen zijn aanwezig en ook de rangschikking van die cellen komt aardig overeen met het origineel. De belangrijkste vraag is natuurlijk: is de kweeklong ook functioneel? Om daar achter te komen transplanteerde Petersen het orgaan naar het lichaam van een rat. In een korte periode van 45 tot 120 minuten bleek dat de kweeklong, net als gezonde longen, zuurstof en koolstofdioxide uitwisselt. Hét bewijs dat het mogelijk is om een functionele long te kweken in het laboratorium.
Kweeklong in het lichaam van een rat na transplantatie. A:het lichtroze orgaan midden onder is de originele rattenlong. Het felrode plakje midden boven is de getransplanteerde kweeklong. B:röntgenfoto van de longen, met rechts (bij de pijl) de kweeklong en links de originele long. Afbeelding: © Science/AAAS
Ontbrekende cellen
Zover is het voor mensen voorlopig nog niet. Volgens Petersen is het wel mogelijk om vanuit menselijke longen een mal te maken. Het probleem zit hem in de cellen die zo’n mal moeten koloniseren. Om afstoting te voorkomen, kun je daarvoor het beste cellen van de patiënt zelf gebruiken. Petersen denkt bijvoorbeeld aan longstamcellen of kunstmatige pluripotente stamcellen. Zulke stamcellen zijn nu nog helemaal niet beschikbaar, waardoor de kweeklong nog minstens een paar jaar op zich laat wachten.
Bron
Thomas Petersen e.a. Tissue engineered lungs for in vivo transplantation, Sciencexpress, 24 juni 2010
