Onderzoekers aan de John Hopkins Universiteit hebben een verassende ontdekking gedaan rondom het toepassen van stamcellen. Zij ontwikkelden een soort gel dat zorgt voor een sneller herstel van organen met behulp van stamcellen.
Voor dit onderzoek heeft het team gebruik gemaakt van het hart van een rat. Door het gebruik van de gel leek het metabolisme te verbeteren na transplantatie, waardoor ook het functioneren van het hart werd verbeterd na een gesimuleerde hartaanval. De bevindingen van dit onderzoek zullen terug te vinden zijn in de aankomende december editie van Biomaterials.
Stamcellen
De experimenten werden gedaan om te kijken of er manieren waren om stamcellen toch beter te kunnen gebruiken bij beschadigingen aan het hart. Dit was vooralsnog één van de lastigere obstakels voor de inzet ervan, voornamelijk omdat er maar weinig van de getransplanteerde cellen overleven in het hart. “Als het hart klopt drukt het de geïnjecteerde cellen via de hartwand naar de longen voordat zij een kans krijgen om zich te bevestigen aan de wand.”, aldus M. Roselle Abraham, assistent professor en medisch directeur van de Johns Hopkins Hypertrophic Cardiomyopathy Center of Excellence.
Daarnaast vertraagd de stofwisseling van de stamcellen als zij eenmaal klaargemaakt worden om geïnjecteerd te worden, hierdoor sterven zij in enkele uren uit tenzij zij materiaal vinden om zich aan vast te houden. Onderzoekers hebben geprobeerd miljoenen cellen ineens te injecteren op de hoop dat dit zou werken, maar ook dan blijft slechts 10 tot 20 procent van de cellen op de plek waar ze voor bedoeld zijn. Zelfs dit laatste beetje heeft een te minimale kans op overleven door een te trage stofwisseling.
Gel
Om deze moeilijkheden uit de weg te helpen heeft assistent professor Abraham, samen met een team onderzoekers van de John Hopkins Universiteit een gel ontwikkeld dat bestaat uit serum (de overgebleven vloeistof van gestold bloed) en een proteïnerijke samenstelling met bloed, hyaluronzuur en een molecuul dat al aanwezig is in het hart.
Door het mixen van deze componenten verkregen de onderzoekers een plakkerige gel dat functioneert als een syntetische bewaarplaats voor stamcellen. De stamcellen blijven gevoed en hierdoor blijft hun metabolisme op peil waardoor zij kunnen overleven.
Bij tests in petrischaaltjes toonden zowel volwassen als embryonale stamcellen gunstige resultaten in de gel. De cellen overleefden op bijna 100 procent en bleven zelfs meerdere dagen goed.
Rat
Bij het injecteren van de gel in een levend hart van een rat overleefde 73 procent van de cellen het eerste uur, bij experimenten met een normale oplossing in plaats van de gel was dit slechts 12 procent. Binnen de eerste zeven dagen bleef het aantal cellen in de normale oplossing afnemen, terwijl de cellen in de gel begonnen te vermenigvuldigen.
Bij het testen op modellen met schade van een hartaanval verbeterde de gel het functioneren van het hart met 15 procent binnen de eerste vier weken. Dit is goed nieuws voor aanvullende onderzoeken naar mogelijke toepassingen op het hart van een mens.
