Lichaamseigen bot kweken in het laboratorium, dat vervolgens in het lichaam uitgroeit tot een nieuw stevig bot; het is nog toekomstmuziek. Barbara Klotz, onderzoeker in het UMC Utrecht, heeft met haar onderzoek die toekomst wel een stapje dichterbij gebracht. Zij ontwikkelde een gel waarin bot- en vaatcellen goed gedijen en uit kunnen groeien tot botachtig weefsel. “Een gel waarin cellen zich happy voelen.”
Bot is het op één na meest getransplanteerde weefsel in het menselijk lichaam. Momenteel worden dergelijke stukken bot elders uit het lichaam gehaald – bijvoorbeeld uit het onderbeen. Dit is niet ideaal omdat hiervoor een langdurige operatie op twee plekken in het lichaam nodig is. Bovendien kunnen er complicaties optreden.
Bot
Daarom zou het zo mooi zijn als je op basis van stamcellen van een patiënt lichaamseigen bot kunt kweken in het laboratorium. Bot met alle functies. Dat proces heet tissue-engineering. Voor tissue-engineering van botweefsel is het belangrijkste knelpunt om voor de benodigde doorbloeding – de vascularisatie – te zorgen.
Goede gel
Om botweefsel in het laboratorium te kweken is een goede gel nodig waarin de cellen zo goed gedijen dat ze werkelijk tot botweefsel kunnen uitgroeien. “Een gel waarin cellen zich happy voelen”, vertelt onderzoeker Barbara Klotz. Tot nu toe werd gewerkt met materiaal op basis van gelatine. “Een nadeel hiervan is dat het te snel wordt afgebroken door het lichaam. Uiteindelijk moet het materiaal natuurlijk wel afgebroken worden, maar niet voordat er voldoende botweefsel is ontstaan.”
Minder snel afgebroken
Op basis van gelatine, een synthetische stof en een enzym die die 2 met elkaar verbindt, ontwikkelde Barbara een nieuwe gel. “Aan de basis van gelatine hebben we een synthetische component toegevoegd (polyethylene glycol, PEG). Die toevoeging zorgt ervoor dat de gel minder snel wordt afgebroken. Die 2 stoffen moeten wel met elkaar verbonden worden om er een gel van te maken dat water kan vasthouden. Dit hebben we voor elkaar gekregen met een enzym (bloedstollingsfactor XIII). Dit enzym is een middel voor patiënten die problemen met de bloedstolling hebben. We weten dus dat het geen kwaad kan in het lichaam.” Dit nieuwe materiaal lijkt veel mogelijkheden te bieden aan cellen om zich te kunnen ontwikkelen tot doorbloed botachtig weefsel.
Stap dichterbij
Hiermee is het kweken van lichaamseigen bot helaas niet al binnenkort voor patiënten toepasbaar, aangezien er voor stevige botvorming ook een stabiliteitsvormer nodig is. “Daar gaan nog wel jaren overheen, maar we zijn wel een stap dichterbij.”
