Voor sommige van de honderdduizenden vrouwen die elk jaar de diagnose kanker krijgen, kan chemotherapie een bijzonder bittere pil zijn om te slikken: dezelfde behandelingen die hun leven kunnen redden, kunnen ook hun vermogen om kinderen te krijgen in gevaar brengen.
Hoewel recente ontwikkelingen in kankertherapieën de overlevingskansen enorm hebben verhoogd, gaan deze agressieve behandelingen vaak gepaard met ernstige complicaties, waaronder eierstokfalen. Nu melden wetenschappers tijdens de 34e jaarlijkse bijeenkomst van de European Society of Human Reproduction and Embryology in Barcelona dat een kunstmatige eierstok die menselijke eieren kan ondersteunen op een dag kan helpen om het vermogen van vrouwelijke overlevenden van kanker om kinderen te krijgen te behouden.
De kunstmatige eierstok werd ontworpen en uitgevoerd door een team van onderzoekers onder leiding van Susanne Pors, een bioloog aan het Universitair Ziekenhuis Rigshospitalet in Kopenhagen. Door het ovariumweefsel van een vrouw te extraheren voorafgaand aan kankertherapie en het te ontdoen van kwaadaardige cellen, kon Pors voldoende functionaliteit behouden om de groei en het onderhoud van menselijke follikels, die onrijpe eieren dragen, te ondersteunen.
Kanker blijft wereldwijd een belangrijke doodsoorzaak, met elk jaar meer dan 6 miljoen nieuwe gevallen bij vrouwen. Tot 10 procent van hen is bij vrouwen jonger dan 45 jaar. De meest effectieve behandelingen bestaan meestal uit chemotherapie of bestralingstherapie, die snelgroeiende kankercellen uit het lichaam verwijderen. Deze behandelingen gaan echter gepaard met enorme collaterale schade en veel van de meer fragiele weefsels, waaronder de follikels van de eierstokken, kunnen naast de tumoren worden weggevaagd. Hoewel het mogelijk is om op natuurlijke wijze zwanger te worden na chemotherapie, is onvruchtbaarheid niet ongewoon en veel vrouwen zoeken preventieve maatregelen om het vermogen om biologische kinderen te krijgen te behouden.
Mannen die op het punt staan vruchtbaarheidsbevorderende behandelingen te ondergaan, maken sinds de jaren 70 van de vorige eeuw gebruik van de gemakkelijke, snelle en kosteneffectieve optie van spermabanking. De opties voor het behoud van de vruchtbaarheid bij vrouwen zijn daarentegen logistiek uitdagend en vaak onbetaalbaar en kosten tot tien keer zoveel als mannen betalen om hun sperma op te slaan. Vrouwen die momenteel geen partner of bron van sperma hebben, kunnen bijvoorbeeld meestal geen bevriezing van embryo's gebruiken. En hoewel onbevruchte eieren kunnen worden gecryopreserveerd, is het proces van oogsten niet triviaal: het lichaam moet eerst worden gekozen om volwassen eieren vrij te geven na een intensieve periode van hormonale behandeling, die zelf sommige vormen van kanker kan verergeren. Afhankelijk van de timing en de ernst van de diagnose, kan het vertragen van chemotherapie omwille van het verzamelen van eieren niet raadzaam zijn. Wat meer is, beide technieken kunnen alleen worden uitgevoerd op vrouwen nadat ze de reproductieve leeftijd hebben bereikt.
Een ander alternatief is om voorafgaand aan chemotherapie eierstokweefsel te extraheren voor latere re-implantatie. Maar hoewel deze conserveringstechniek kan worden gedaan bij vrouwelijke patiënten van elke leeftijd, wordt het nog steeds als experimenteel beschouwd, heeft het een lager algehele slagingspercentage bij het bereiken van zwangerschap en loopt, in tegenstelling tot de bovengenoemde technieken, het risico om kankercellen opnieuw in het lichaam te brengen. Hoewel alle eieren van een vrouw vóór de geboorte worden geproduceerd en geen risico lopen op het ontwikkelen van kanker, zijn weefsels zoals de eierstokken kwetsbaar, vooral bij bloedkanker zoals leukemie of lymfoom of eierstokkanker zelf.
Deze nieuwe technologie neemt de eerste stappen om het probleem van herintroductie van kanker te omzeilen. Met behulp van ovarieel weefsel van menselijke donoren hebben Pors en haar collega's de componenten van de monsters losgemaakt die gevoelig waren voor kankergroei, inclusief alle levende cellen en DNA, met behulp van een zeepachtig reinigingsmiddel dat deze elementen uit de omringende matrix extraheerde. Dit creëerde een "decellularized scaffold" - een eierstokschelp volledig vrij van potentiële resterende kanker. Pors zaaide dit schavot vervolgens met onrijpe menselijke of muiszakjes en entte het complex in vrouwelijke muizen.
Pors wist dat de eerste paar dagen na de transplantatie het meest kritisch waren. Wanneer de kunstmatige eierstok zijn surrogaat van de muis binnengaat, moet deze snel verbindingen maken met de bloedsomloop van de muis en op zijn plaats vestigen; als het housewarming-proces te lang duurt, kunnen de follikels binnenin ten onder gaan aan zuurstofgebrek en voedingsstoffen. Drie weken later was Pors verrukt om te ontdekken dat ongeveer 25 procent van zowel de menselijke als de muiszakjes de transplantatie had overleefd en betrouwbaar kon worden hersteld.
Hoewel muizenfollikels eerder het zaaien op vergelijkbare decellularized scaffolds hebben overleefd, zijn menselijke follikels in vergelijking extreem kieskeurig: zelfs in ideale laboratoriumomstandigheden is het een uitdaging om ze in leven te houden na twee weken, volgens Pors. Deze bevindingen markeren de eerste keer dat menselijke follikels overleefden op een decellularized scaffold.
"Het is de volgende stap op weg naar een grote ontdekking, waarbij we daadwerkelijk bevruchtbare menselijke eicellen [eieren] kunnen krijgen", zegt Ariella Shikanov, een biomedisch ingenieur aan de Universiteit van Michigan die niet bij het onderzoek betrokken was. Shikanov adviseert echter dat de bevindingen ook met voorzichtigheid moeten worden benaderd: zelfs als eieren door de gedecellulariseerde matrix worden ondersteund, is er geen garantie dat de levensvatbaarheid zal worden hersteld zodra het hele systeem weer in het lichaam is getransplanteerd.
"Natuurlijke materialen zijn moeilijk te controleren, " legt Shikanov uit. Bijvoorbeeld, het oogsten van eierstokweefsel van individuele vrouwen roept onvermijdelijk het probleem op van persoon tot persoon variatie: niet alle eierstokken zijn hetzelfde gebouwd. Voor vrouwen die na chemotherapie hun eigen weefsel opnieuw in hun lichaam kunnen inbrengen, is dit geen probleem - maar voor iedereen die afhankelijk is van donorweefsel, kunnen problemen variëren van follikel-ovarium onverenigbaarheid tot regelrechte afstoting van het transplantaat.
Shikanov en verschillende onderzoekers in het veld vervaardigen momenteel kunstmatige eierstokken met synthetische polymeren en hydrogels, die mogelijk een preciezere controle over de mechanische eigenschappen van de steiger mogelijk maken. Maar hoewel synthetische technologie steeds beter is in het nabootsen van het menselijk lichaam, kunnen decellularized steigers zoals Pors een eenvoudigere manier zijn om een eierstok te herstellen, omdat ze vooraf zijn geladen met functionele biologische architectuur.
"In de toekomst kunnen we de voordelen van beide velden combineren - de natuurlijke steiger en de mechanica van synthetische stoffen, " zegt Shikanov.
Pors waarschuwt dat het minstens vijf tot tien jaar zal duren voordat deze technologie klaar is voor klinische proeven bij vrouwen. Vervolgens zijn zij en haar collega's van plan de grenzen van de follikelontwikkeling in hun kunstmatige eierstok te verleggen. Nu de voorlopige hindernissen zijn overwonnen, hoopt Pors dat hun steigers uiteindelijk in staat zullen zijn de follikels in stand te houden totdat de eieren rijpen, een proces dat minstens zes maanden duurt. Pors theoretiseert dat dit een meer getrouwe reconstitutie van een eierstok vereist, wat de toevoeging van ondersteuningscellen vereist die helpen de follikels te voeden en te stabiliseren als ze volwassen worden in de matrix. Ze is optimistisch.
"Met dergelijke methoden kunnen we vrouwen vertellen dat een diagnose van kanker niet is waar alles stopt", zegt Pors. "Je kunt de andere kant uitstappen en een normaal leven leiden."
