Een internationaal team van wetenschappers is er in geslaagd om organoïden (mini-orgaantjes) te kweken van cellen uit vruchtwater. Deze organoïden bestaan uit de buitenste laag cellen (het epitheel) van de dunne darm, de longen en de nieren van een foetus. Ze kunnen ons meer leren over de ontwikkeling van deze organen tijdens de zwangerschap, en helpen bij het testen van behandelingen tegen aangeboren ziekten.
Het is zeer lastig om de ontwikkeling van organen tijdens de zwangerschap te bestuderen. Organoïden zijn eerder gemaakt met behulp van weefsel van overleden foetussen, maar dit is doorgaans alleen beschikbaar tot een zwangerschapsduur van 20 à 22 weken. Bovendien spelen er verschillende juridische en ethische zaken bij het gebruik hiervan. In een publicatie die op 4 maart verscheen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Medicine beschrijven wetenschappers hoe zij stamcellen voor specifieke weefsels haalden uit vruchtwater. Dit kan tijdens zowat de hele zwangerschap. Via de organoïden die hiermee zijn gekweekt is het mogelijk de ontwikkeling van de organen van een foetus tijdens die periode te bestuderen.
Borstholte
De wetenschappers slaagden erin de 2 tot 3 procent levende cellen in het vruchtwater te scheiden van de grote hoeveelheid dode cellen die de foetus verliest, en ze op te kweken. Deze weefselspecifieke stamcellen ontwikkelden zich vervolgens tot organoïden, 3D structuren die lijken op delen van het orgaan waartoe die cellen behoren. In dit geval vormden ze het epitheel (de buitenste cellaag) van longen, nieren en dunne darm. Aangezien dit epitheel juist het functionele deel is van deze organen zijn de organoïden te gebruiken om de ontwikkeling van ziekten te volgen en geneesmiddelen te testen.
Nadat beschreven is hoe deze organoïden zijn gekweekt richt het artikel zich op één specifieke ziekte, Congenitale hernia diafragmatica (CHD). Hierbij zit er een gat in het diafragma, de spier die de borstholte scheidt van de buikholte. Het gevolg is dat de darmen van de foetus in de borstholte uitstulpen, waar ze de longen indrukken. Dit verstoort de normale ontwikkeling van de foetale longetjes. Zelfs met behandeling (door het verhogen van de druk in de longen) overlijdt zo’n dertig procent van de baby’s met CHD.
Prenatale diagnostiek
Door het epitheel van organoïden van gezonde foetussen te vergelijken met dat van CHD patiëntjes tijdens de zwangerschap kunnen artsen meer leren over de ontwikkeling van de ziekte. Een groot voordeel is dat vruchtwater vanaf ongeveer de 14e week van de zwangerschap tot aan de geboorte beschikbaar is. ‘Onze volgende stap is om de symptomen van patiëntjes te vergelijken met de organoïden gemaakt uit cellen verzameld tijdens de zwangerschap’, zegt eerste auteur Mattia Gerli van het University College Londen (VK) tijdens een persconferentie die is georganiseerd door Nature. Hij wil de organoïden gebruiken om geneesmiddelen te testen, en verwacht dat ze het ook mogelijk maken om een op het patiëntje afgestemde behandeling te ontwikkelen.
Paolo De Coppi, foetaal chirurg aan het Great Ormond Street kinderziekenhuis in Londen en laatste auteur van het artikel, benadrukt de beperkingen van deze eerste studie: ‘De resultaten zijn nog niet geschikt voor gebruik bij de behandeling.’ Maar zowel De Coppi als Gerli hebben grote verwachtingen van wat hun techniek uiteindelijk kan betekenen voor patiëntjes. Zo kunnen organoïden van cellen uit het vruchtwater gebruikt worden bij prenatale diagnostiek voor ziekten als CHD. De Coppi: ‘En we kunnen hiermee op een veilige manier in het laboratorium geneesmiddelen testen die niet eerder in foetussen zijn gebruikt.’
Publicatie: M.F.M. Gerli et al: Single-cell guided prenatal derivation of primary fetal epithelial organoids from human amniotic and tracheal fluids. Nature Medicine, 4 March 2024
