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”)

Stamcellen

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

LTRC

CAFC / LTCIC / PA

HPP-CFC / BL- CF / CFU-S

CFU-Mix

BFU-E

GM- CFC

GM- Clusters

CFU-E

MAPC?

0 50 100 150 200

Days

Pop

ulat

ion

Dou

blin

g

105

90

75

15

30

45

60

Multipotent Adult Progenitor Cells (MAPC)

Positieve / Negatieve regulatoren

- inhibitoire groeifactoren

+ stimulerende groeifactoren

P

rolif

erat

ie

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

Klinischetoepassing

Dooierzak foetale lever + milt beenmerg

0 6 12 18 24 30 36 W0 6 12 18 24 30 36 42 48

Navelstrengbloed Stamcellen

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

RadiotherapyChemotherapy

harvest

store at -196° Cfreezing

Controled rate

Filtration

Sedimentation

Gradient centrifugation

Purging

AutoloogAllogeen

Chemotherapy

harvest

TBI

filtration

Sedimentation

Gradient centrifugation

T-cell depletion

Infusion

Overleving van transplant-patiënten met Hoog Risiko Chronische lymfatische Leukemie

Pro

bab

ility

, %

100

0

20

40

60

80

0

Years

2 4 6 8 6

P = 0.0001

10

Allogeen (N = 164)

Autoloog(N = 316)

Klassieke chemotherapie

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

Infarct

Geisoleerde Stamcellen

Totale beenmergcellen

0

5

10

15

20

25

30

CONTROL BMSC

BASELINE4 MONTHS

Infarct volume

(g)

P=0.036

28% treatment effect*

Treatment Effect of Bone Marrow Stem Cell Transplantation (BMSC) on Infarct Volume.

* Expressed as relative difference in infarct volume reduction compared with control (ANCOVA model).

0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

50.0%

60.0%

70.0%

80.0%

1W 4M0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

50.0%

60.0%

70.0%

80.0%

1W 4M

Global LVEF at baseline and 4 mo FU

46.9 (8) 48.4 (7)

= 2.2%(7)

51.8 (9)49.1 (11)

CONTROL BMSC

Baseline Baseline

= 3.4%(7)

4 mo 4 mo

PET Metabolic Indices in Large MI’s

0

20

40

60

80

100

CONTROL BMSC

Baseline4 months

MI(% max)

(4.5)

(12.3) (9.9)

(8.4)

Treatment effect

P=0.0012

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 vanWelke Bronnen van ST STAAMCELLMCELLENEN ? ?