Tegenwoordig is hier belangrijk nieuws, voor diegenen onder ons die op het punt van geezerhood staan, onze herinneringen vervagen en onze vitale organen piepen. Nu lijkt het erop dat het zo niet hoeft te zijn. Ons hele leven is ons bijvoorbeeld verteld dat het menselijk brein verloren neuronen niet kan regenereren: het is echt helemaal bergafwaarts. Eind vorig jaar ontdekten echter onaangetaste onderzoekers dat, tenminste onder sommige omstandigheden, de hersenen inderdaad nieuwe cellen laten groeien. Dat niet alleen, maar er komt misschien een dag dat we nieuwe neuronen in onze hersenen kunnen laten injecteren.
November vorig jaar bracht het buitengewone nieuws dat teams van wetenschappers aan de Universiteit van Wisconsin in Madison en de Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore erin waren geslaagd om menselijke embryonale stamcellen (ES) in hun laboratoria te laten groeien. Dit zijn cellen, meestal vroeg in de ontwikkeling van een embryo gevormd, die het potentieel hebben om elke soort cel te worden maar nog niet begonnen te differentiëren. Meer over hoe ze werken in een minuut, maar voor nu is het nieuws dat de mogelijkheden die ze vertegenwoordigen enorm zijn. De onderzoekers verwachten op een dag sommige van die stamcellen te nemen en ze bijvoorbeeld te laten groeien tot hartspiercellen, en die cellen vervolgens rechtstreeks in de harten van patiënten te injecteren wier hartfunctie is verzwakt door hartaanvallen. Congestief hartfalen kan een omkeerbare aandoening worden. Of het is denkbaar dat stamcellen worden geïnduceerd tot eilandjescellen van de pancreas, waardoor meer insuline wordt geproduceerd voor patiënten die diabetes hadden als gevolg van celschade.
Elk onderzoek naar menselijke embryo's geeft alarm. De paar dagen oude cellen die uit elkaar worden gehaald om stamcellen te verkrijgen, zijn potentiële voorlopers van mensen. Voor sommigen is elk werk dat hen verhindert zo te worden moord, of, zoals de woordvoerster van een groep zei, "het in de baarmoeder of een petrischaaltje wordt gedaan." De huidige federale wet die het gebruik van federaal geld verbiedt voor onderzoek naar menselijke embryo's is pas afgelopen oktober in de kredieten aangepast.
President Clinton merkte op toen een klein bedrijf in Massachusetts beweerde dat het menselijke cellen ertoe kon brengen terug te keren naar de ongedifferentieerde embryonale toestand door ze te fuseren met koereieren, waarvan de kernen zijn verwijderd, om hybride cellen te produceren. Hij vroeg de National Bioethics Advisory Commission om de implicaties te overwegen en aan hem te rapporteren "zo snel mogelijk". En onlangs hebben hoorzittingen met de senaat plaatsgevonden om de ethische kwesties te onderzoeken.
Wanneer een menselijk ei wordt bevrucht, begint het zich te vermenigvuldigen. Na ongeveer vijf dagen is het een blastocyst geworden, een met vloeistof gevulde bol die bestaat uit cellen die de placenta worden en 15 tot 20 cellen die aan elkaar blijven kleven en aan de binnenkant van de blastocystwand die het embryo wordt. Deze binnencellen zullen aanleiding geven tot embryonale stamcellen, elk identiek aan de anderen, en elk in staat om elk soort cel in het menselijk lichaam te worden. Een van de doelen van celbiologie is om erachter te komen hoe elke cel "besluit" wat te worden - wat het is dat ervoor zorgt dat de ene een levercel wordt, terwijl de andere bot wordt.
Wat de Wisconsin en Johns Hopkins-groepen hebben gedaan, is het laten groeien van embryonale stamcellen in een speciaal medium dat voorkomt dat ze zich specialiseren. Op die manier opgevoed, zullen ze voor altijd groeien en delen. Wanneer de cellen worden overgebracht naar een voedingsbad waarin ze zich kunnen differentiëren, doen ze dat. Tot nu toe kunnen de wetenschappers niet dicteren wat de cellen zullen worden. Ze kunnen ze alleen passief scheiden door hun functie als ze zich eenmaal hebben onderscheiden: uiteindelijk degenen die hartcellen zijn geworden in deze kweekschotel, zeg maar levercellen in die. (De differentiatie van deze ES-cellen in neuronen is al gedocumenteerd.) Ze hopen echter in de niet al te verre toekomst het proces te kunnen sturen, om de cellen te laten veranderen in wat ze willen. Tegelijkertijd zouden ze de cellen genetisch veranderen om afstoting door het lichaam te voorkomen. Ten slotte injecteren ze eenvoudig de nieuwe cellen in het orgaan dat ze nodig heeft.
De groep Wisconsin, geleid door James A. Thomson, publiceerde zijn werk in het nummer van 6 november Science. De Johns Hopkins-groep, geleid door John Gearhart, volgde vier dagen later in de Proceedings van de National Academy of Sciences . In een ongewone wending bood Gearhart een waardering voor Thomson's werk in hetzelfde nummer van Science waarin Thomson's paper verscheen. Het "onderzoek en klinische potentieel voor menselijke ES-cellen is enorm", schrijft hij. Ze zullen worden gebruikt voor studies naar de normale en abnormale ontwikkeling van menselijke embryo's (geboorteafwijkingen), om nieuwe medicijnen te testen en vooral 'als een hernieuwbare bron van cellen voor weefseltransplantatie, celvervanging en gentherapieën'.
Gearhart eindigt zijn discussie door te wijzen op de juridische problemen van dergelijk onderzoek. Zowel de Thomson- als Gearhart-teams opereerden in laboratoria die volledig gescheiden waren van hun reguliere laboratoria, plaatsen waar zelfs geen verlengsnoer met federaal geld was gekocht. Thomson gebruikte blastocysten die waren overgebleven van in-vitrofertilisatie die zou zijn weggegooid. De donoren van de blastocysten gaven toestemming voor gebruik in onderzoek. Gearhart kweekte menselijke ES-cellen uit oerkiemcellen (ongedifferentieerde cellen die eieren of zaadcellen zouden zijn geworden) die hij had geëxtraheerd uit de afgebroken foetussen. Federaal gefinancierd onderzoek naar foetaal weefsel is legaal, maar Gearhart vermeed ook het gebruik van federale fondsen. In plaats daarvan werd geld voor het onderzoek grotendeels opgebracht door de Geron Corporation in Menlo Park, Californië, een biotechnologiebedrijf dat gespecialiseerd is in anti-verouderingonderzoek. In ruil daarvoor ontvangt het bedrijf in wezen exclusieve licenties voor het gebruik van de technologieën.
Thomas B. Okarma, vice-president voor onderzoek bij Geron, zei dat zijn bedrijf de cellen als verschillend van anderen beschouwt als 'morele autoriteit'. Maar, voegt hij eraan toe, omdat de blastocysten zouden zijn weggegooid, vindt hij het gerechtvaardigd om ze te gebruiken om levensreddende behandelingen te ontwikkelen.
De mogelijkheden van embryonale stamcellen vertegenwoordigen een enorme sprong voor wetenschap en geneeskunde. Het nieuws is meer dan genoeg voor elke dag, week, maand of jaar. Toch is er meer - zo buitengewone mogelijkheden dat ik aarzel om ze te noemen. Kort gezegd hebben ze te maken met celonsterfelijkheid. Het idee gaat ongeveer zo. De uiteinden van chromosomen zijn delen van DNA die telomeren worden genoemd. Ze worden een beetje korter elke keer dat een cel deelt totdat ze uiteindelijk een kritieke lengte raken die aangeeft dat de cel stopt met delen.
In januari 1998 meldden Geron-biologen dat een enzym, telomerase, kan voorkomen dat de telomeren krimpen, waardoor cellen voor onbepaalde tijd kunnen leven en delen. (Zoiets is blijkbaar wat er gebeurt met kankercellen.) Telomerase is actief in embryonale stamcellen, die zoals hierboven vermeld voor altijd kunnen leven en delen. Wanneer die cellen beginnen te differentiëren in specifieke cellen voor specifieke organen, verdwijnt de telomerase. Het bedrijf probeert manieren te vinden om het opnieuw te laten verschijnen, zodat het de achteruitgang van veroudering tegengaat. Het is ook op zoek naar manieren om telomerase te blokkeren bij de behandeling van kanker. (Nog een stukje van de puzzel verscheen in november, toen wetenschappers van de Rockefeller University aankondigden dat het enzym tankyrase de werking van telomerase lijkt te regelen.)
Volgens wetenschappers van Geron is het misschien mogelijk om menselijke embryonale stamcellen te manipuleren zodat ze het vermogen behouden om voor onbepaalde tijd te delen, zelfs als ze veranderen in de gespecialiseerde cellen van alle lichaamsorganen. Anders gezegd, het is misschien niet alleen mogelijk om een falend hart met nieuwe hartcellen te injecteren, maar ook met onsterfelijke hartcellen. Dat is het beste waar je maar een paar minuten per keer aan kunt denken, vooral met neuronen die al erg versleten zijn.
Door John P. Wiley, Jr.
