Wat zijn hematopoietische stamcellen?

Hematopoietische stamcellen (HSC's) zijn cellen die alle cellen van het bloedtype kunnen produceren. Om dit te bereiken, genereren HSC's lymfocyten, granulocyten en rode bloedcellen. Lymfocyten en granulocyten zijn soorten witte bloedcellen.

Hematopoiesis is het proces waarbij bloed continu wordt bijgevuld, omdat het nodig is. Hematopoietische stamcellen creëren de bloedcellen die nodig zijn in dit proces. HSC's maken ook nieuwe stamcellen.

HSC's bevinden zich meestal in botten die merg bevatten. Ze worden ook aangetroffen, in zeer kleine aantallen, in het bloed en, in grote aantallen, in navelstrengbloed. Stamcellen, vooral HSC's, kunnen beschadigde cellen vervangen, zoals beschadigd beenmerg in het geval van leukemie. Geen ander type stamcel wordt zo regelmatig gebruikt voor therapie en transplantaties als HSC's.

Bloedcellen worden geproduceerd door bloedproducerende organen in het beenmerg van bepaalde botten, zoals het dijbeen, de heup, de ribben en het borstbeen. Marrow is verantwoordelijk voor de productie van maximaal 70% van alle witte bloedcellen, evenals alle bloedplaatjes. Bloedplaatjes zijn schijfvormige structuren waarmee het bloed kan stollen.

Hematopoietische stamcellen kunnen activeren in het beenmerg. Ze kunnen ook in de bloedbaan terechtkomen. HSC's worden ook gekenmerkt door het vermogen om hun eigen celdood of apoptose mogelijk te maken als de cel beschadigd of onnodig is.

HSC's zijn uitgebreid bestudeerd sinds de jaren 1950 en worden sinds de jaren 1960 gebruikt in therapie voor patiënten met immuunsysteemaandoeningen, bloedaandoeningen en kanker. Deze cellen kunnen in andere weefsels worden geïmplanteerd en andere cellen worden, zoals neuronen. Hoewel er een groot potentieel is voor deze cellen om te worden gebruikt in therapieën voor degeneratieve ziekten, zijn er enkele problemen met het gebruik ervan.

Stamcellen, in het bijzonder HSC's, kunnen zichzelf niet repliceren en differentiëren in een kunstmatige omgeving, zoals een kweekschaal of reageerbuis. Er is ook geen manier om een ​​stamcel van andere witte bloedcellen nauwkeurig te identificeren. Hematopoietische stamcellen hebben meestal dezelfde grootte en vorm, evenals hetzelfde gedrag, als witte bloedcellen.

De identificatie van deze cellen wordt verder belemmerd omdat er twee soorten hematopoietische stamcellen zijn, langdurige cellen en voorlopercellen. Langdurige cellen kunnen zichzelf voor onbepaalde tijd vernieuwen en worden aangetroffen in beenmerg. Voorlopercellen, ook wel progenitorcellen genoemd, kunnen ook in het beenmerg worden gevonden, maar kunnen niet eindeloos repliceren. Voor therapeutische doeleinden zijn stamcellen op de lange termijn veel voordeliger.

Wanneer een patiënt leukemie heeft - een kanker van het beenmerg of andere bloedvormende organen - krijgt hij vaak een allogene hematopoietische stamceltransplantatie als behandeling. De eerste stap in een dergelijke procedure vereist dat de patiënt bestralingstherapie ondergaat om zijn eigen beenmerg en HSC's uit te roeien. Donorbeenmerg wordt vervolgens getransplanteerd in de leukemiepatiënt. Nadat het is geïmplanteerd, zullen de nieuwe HSC's zich vermenigvuldigen en differentiëren om de cellen te vervangen die door straling zijn vernietigd.