Identification of renal stem cells and development of a renal organoid culture system: key steps in regenerative nephrology

Het aantonen van stamcellen in de nieren (met de stamcelmarkers Lgr5 en Troy). Het ontwikkelen en optimaliseren van een driedimensionaal kweeksysteem met nierstamcellen. Uiteindelijk doel is het ontwikkelen van nieuwe behandelingen om nierherstel te bevorderen.

De gezonde nier heeft een groot zelfherstellend vermogen en kan aanzienlijke schade overwinnen. Stamcellen spelen een essentiële rol in weefselherstel doordat zij zich kunnen ontwikkelen tot nieuw weefsel. Nierstamcellen zijn nog niet aangetoond maar zouden een veelbelovend aangrijpingspunt vormen voor nieuwe vormen van behandeling en diagnose van nierziekten. De eerste stap is het aantonen en kunnen herkennen van nierstamcellen met behulp van de juiste celmarkers. Uit eerder onderzoek van de groep is gebleken dat de stamcellen met de markers Lgr5 en Troy betrokken zijn bij embryonale ontwikkeling, onderhoud en regeneratie van verschillende organen, waaronder ontwikkelende muizennieren. De onderzoekers kunnen nierstamcellen van muizen kweken in een driedimensionaal kweeksysteem waarin orgaanachtige structuren groeien (3D organoïde kweeksysteem). Zo'n kweeksysteem kan kennis van en inzicht in ontwikkeling en herstel van de nier vergroten. Het kweeksysteem kan een bron zijn van nierstamcellen voor mogelijke toepassing in nieuwe vormen van behandeling. De hypothese luidt dat Troy en Lgr5 markers zijn van nierstamcellen betrokken bij de embryonale ontwikkeling van de nier en schadeherstel van volwassen nierweefsel, en dat het mogelijk is nierstamcellen te vermenigvuldigen en uit te laten groeien tot nierweefsel in een 3D organoïde kweeksysteem.

De onderzoekers laten zien dat ze de nierbuizen goed kunnen kweken vanuit volwassen stamcellen. Het is zelfs mogelijk om deze stamcellen uit de urine te halen en deze tot ‘mini-nieren’ (organoïden) te laten kweken. Daarnaast gebruiken de onderzoekers de organoïden ook om ziektes te modelleren. Zo laten ze zien dat BK virus infecties (een virus dat de nieren bij transplantatiepatiënten infecteert en de nieren in sommige gevallen kapot maakt) kunnen worden gemodelleerd in de ‘mini-nieren’. Er kan op deze manier gezocht worden naar nieuwe aangrijpingspunten voor therapie. Daarnaast kunnen de onderzoekers ook zieke nieren kweken: ze hebben van patiënten met een pediatrische niertumor ‘mini-tumoren’ kunnen kweken. Als laatste hebben ze ook de stamcellen (te herkennen aan eiwit ‘Troy’) die organoïden kunnen maken onderzocht. Uit experimenten met muizen blijkt dat deze cellen kunnen bijdragen aan het herstel van weefsel na schade. De verwachting is dat ‘mini-nieren’ nuttige toepassingen hebben voor wetenschappelijk onderzoek op het gebied van nieren en nierziektes en dat op de langere termijn ook de patiëntenzorg hiervan kan profiteren.

soort: dieronderzoek, menselijk materiaal; fundamenteel/toegepast niet-klinisch
onderwerp: regeneratie, renale stamcellen, Lgr5, Troy, driedimensionaal organoïde kweeksysteem