Universiteit van Tel Aviv: wereldwijde doorbraak van onderzoekers die de eerste menselijke nier voor de lange termijn kweken in een laboratorium

Prof. Benjamin Dekel, directeur van de afdeling kindernefrologie en het Stamcelonderzoeksinstituut van het Safra Kinderziekenhuis van het Sheba Medisch Centrum en directeur van het Sagol Centrum voor Regeneratieve Geneeskunde aan de Universiteit van Tel Aviv. Foto Foto Sheba Medical Center

Onderzoekers van het Sheba Medical Center en de Universiteit van Tel Aviv zijn er als eerste ter wereld in geslaagd om menselijke nierorganoïden te kweken – een synthetische 3D-orgaancultuur – met behulp van stamcellen uit nierweefsel, delt Universiteit van Tel Aviv mee.

De synthetische nieren rijpten en bleven 34 weken stabiel. Dit is de langstlevende en zuiverste set nierorganoïden die ooit is ontwikkeld.

Prof. Benjamin Dekel, directeur van de afdeling kindernefrologie en het stamcelonderzoeksinstituut van het Safra Children's Hospital van het Sheba Medical Center en directeur van het Sagol Center for Regenerative Medicine aan de Universiteit van Tel Aviv, leidde het onderzoek. Doctor dr. Michael Namestannikov, afgestudeerd in de richting arts-onderzoeker aan de faculteit geneeskunde van de Universiteit van Tel Aviv, en dr. Osnat Cohen-Sontag, onderzoeksmedewerker aan het Sheba Medical Center, namen deel aan het onderzoek.

"We zijn er voor het eerst in geslaagd een menselijke nier te kweken in de vorm van een organoïde uit de specifieke stamcellen van de nier", aldus Dekel. "Dit loopt parallel met het rijpingsproces in de baarmoeder dat plaatsvindt tot de 34e week van de zwangerschap."

Het onderzoek zou licht kunnen werpen op processen die leiden tot nierziekten, zei hij. De bevindingen werden gepubliceerd in de prestigieuze medische publicatie The EMBO Journal.

Prof. Benjamin Dekel, directeur van de afdeling kindernefrologie en het Stamcelonderzoeksinstituut van het Safra Kinderziekenhuis van het Sheba Medical Center en directeur van het Sagol Centrum voor Regeneratieve Geneeskunde aan de Universiteit van Tel Aviv. Foto Sheba Medical Center

Het isoleren van menselijke nierweefselstamcellen

Eerdere niermodellen werden gekweekt met behulp van pluripotente stamcellen, speciale cellen die zich kunnen ontwikkelen tot hersen-, hart- of niercellen.

"Het leven begint met pluripotente stamcellen, die zich kunnen differentiëren tot elke cel in het lichaam", legde Dekel uit. "Maar na ongeveer een maand stierf de nier in kweek, en moest het proces opnieuw worden gestart."

Ongeveer tien jaar geleden kon zijn onderzoeksgroep voor het eerst menselijke nierweefselstamcellen isoleren die verantwoordelijk zijn voor de groei van het orgaan.

De organoïden van de onderzoekers groeiden uit stamcellen van nierweefsel. In 34 weken tijd vormden ze verschillende nierweefsels, zoals bloedfilters en urinewegen, een proces dat bekend staat als tubulogenese.

"Het kweken van een foetale nier kan nieuw licht werpen op biologische processen in het algemeen, en in het bijzonder op de processen die leiden tot nierziekten", aldus Dekel.

Illustratief beeld van menselijke nieren. Foto Mohammed Haneefa Nizamudeen / Sheba Medical Center

Hij zei dat de onderzoekers verschillende signaalroutes in de organoïde selectief konden blokkeren om te zien of dit tot een geboorteafwijking kon leiden.

"We zien nu 'live' hoe een ontwikkelingsprobleem leidt tot nierziekten die in de kliniek voorkomen", zei hij, eraan toevoegend dat dit "de ontwikkeling van innovatieve behandelingen mogelijk zal maken".

Het vermogen om stamcellen uit nierweefsel buiten het lichaam te laten groeien, opent in de loop van de tijd ‘de deur naar regeneratieve geneeskunde, dat wil zeggen het transplanteren van in het laboratorium gekweekt nierweefsel in het lichaam’, legde hij uit.

"We beschikken nu over een vrijwel onuitputtelijke bron van verschillende niercellen", aldus Dekel, "en een beter begrip van hun verschillende rollen in de ontwikkeling en functie van de nieren."