Je leest:

Stamceltransplantaties

Stamceltransplantaties

Auteur: | 22 juni 2016

Bij patiënten met kwaadaardige bloedziekten zoals leukemie, agressieve vormen van lymfeklierkanker (Hodgkin, Non Hodgkin lymfoom) of patiënten met beenmergfalen die geen adequate bloedaanmaak meer hebben, worden stamceltransplantaties uitgevoerd. Een stamceltransplantatie biedt de beste kans op definitieve genezing van de ziekte of kan de ziekte zo ver mogelijk terugdringen om een zo lang mogelijke overleving te bewerkstelligen. Er zijn twee soorten stamceltransplantaties: autologe en allogene. Bij autologe transplantaties krijgen patiënten hun eigen stamcellen terug, bij allogene transplantaties zijn de stamcellen afkomstig van een donor.

Transplantatie met eigen stamcellen

Bij een autologe stamceltransplantatie wordt de ziekte met een aantal chemokuren eerst zo ver mogelijk teruggedrongen. In dit stadium vindt nog steeds een vrij vlot herstel van het beenmerg plaats omdat de stamcellen bij deze kuren nog gespaard blijven. Zieke cellen zijn over het algemeen gevoeliger voor chemotherapie dan stamcellen. Vervolgens worden van de patiënt voldoende stamcellen verzameld die tijdelijk worden opgeslagen in vloeibare stikstof (–196oC). Onder deze condities kunnen stamcellen zeer lang bewaard worden en in leven gehouden.

Nadat de stamcellen zijn geoogst, wordt de patiënt met een zeer hoge dosis chemotherapie behandeld (conditionering) om de ziekte volledig te vernietigen dan wel zo ver mogelijk terug te dringen. Deze hoge dosis (myeloablatieve) chemotherapie schakelt ook de bloedvormende stamcellen in het beenmerg uit. Zonder een zogenaamde stem-cell rescue met de opgeslagen autologe stamcellen zou het beenmerg zich vrijwel nooit meer kunnen herstellen. De patiënt zou binnen zeer korte tijd kunnen overlijden aan ernstige bloedingen of infecties, omdat ook de witte bloedcellen van zijn afweersysteem niet meer uit de bloedvormende stamcellen kunnen worden gevormd. Ongeveer 24 uur na het afronden van de behandeling met de hoge dosis chemotherapie worden de stamcellen uit de vriezer gehaald, en na ontdooien via een infuus (vergelijkbaar met een bloedtransfusie) aan de patiënt teruggegeven.

Voor een autologe stamceltransplantatie worden de lichaamseigen bloedvormende stamcellen uit het beenmerg tijdelijk ingevroren.
Imageselect, Biowetenschappen en maatschappij

De stamcellen komen in de bloedsomloop terecht, en stromen met het bloed vervolgens door de beenmergruimte. De stamcellen weten net als postduiven die naar hun hok terugvliegen dat ze weer in de beenmergruimte moeten gaan nestelen en voor nakomelingen (bloedcellen) moeten zorgen. De patiënt ligt al die tijd in het ziekenhuis, wordt tijdelijk ondersteund door bloed- en bloedplaatjestransfusies en wordt in daarvoor speciaal ingerichte kamers in een zo schoon mogelijke omgeving verpleegd. Ongeveer drie weken na het toedienen van de stamcellen hebben deze zich voldoende weten te vermenigvuldigen. De stamcellen zijn weer in staat om alle bloedcellen in ruime mate aan te maken en ook de afweer is weer voldoende hersteld om infecties de baas te kunnen.

Autologe stamceltransplantaties worden vooral uitgevoerd bij bloedziekten waarbij de ziekte niet in het beenmerg, maar bijvoorbeeld in lymfeklieren zit, zoals bij de ziekte van Hodgkin of het Non Hodgkin Lymfoom. De kans dat de getransplanteerde stamcellen vervuild zijn met kwaadaardige cellen is dan ook minder groot. Wanneer er op het moment van het oogsten van de stamcellen nog veel zieke cellen aanwezig zijn, zoals bij leukemieën het geval kan zijn, is de kans op genezing erg klein. Een andere mogelijkheid is dan een allogene stamceltransplantatie.

Transplantatie met donorstamcellen

Bij een allogene stamceltransplantatie wordt geen gebruikgemaakt van lichaamseigen stamcellen maar van een donorbroer of -zus met dezelfde weefselkenmerken (HLA-identiek) als de patiënt of van een vrijwillige donor uit de internationale stamceldonorbank die qua weefselkenmerken overeenkomt met de patiënt. Het eiwit HLA – Humaan Leucocyten Antigeen – is een molecuul op het oppervlak van cellen en kan een reactie van het afweersysteem opwekken. De kans op een geschikte broer of zus bedraagt 25-30% per familielid omdat de HLA-kenmerken via vader en moeder worden overgeërfd. Verschillen de donor en ontvanger te veel van elkaar, dan wordt het transplantaat door de patiënt afgestoten of gaat het transplantaat zich misdragen in de patiënt (graft-versus-hostziekte).

Het principe van de allogene stamceltransplantatie is aanvankelijk ontwikkeld vanuit de gedachte een patiënt stamcellen te geven waarin geen kwaadaardige cellen meer aanwezig zijn, ze zijn immers afkomstig van een gezonde donor. Vanuit de getransplanteerde stamcellen ontstaan onder andere witte bloedcellen die in de patiënt een nieuw afweersysteem gaan bouwen. Zijn er ondanks een zo groot mogelijke gelijkenis van weefselkenmerken tussen donor en patiënt toch kleine verschillen aanwezig, dan herkent het nieuwe afweersysteem deze en doet het waar het voor opgeleid is: vreemde indringers aanvallen. Bevinden deze kenmerken zich op gezonde weefsels, dan leidt dit tot de belangrijkste bijwerking van een allogene stamceltransplantatie: de graft-versus-hostziekte (omgekeerde afstoting). Gezonde weefsels worden aangevallen door de afweercellen van de donor en er kunnen levensbedreigende ontstekingsreacties in het lichaam ontstaan.

Afname van stamcellen bij een vrijwillige stamceldonor met een aferesemachine, een soort centrifuge die de stamcellen verzamelt.
Biowetenschappen en maatschappij

Het kan ook dat de gezonde weefsels van de patiënt relatief met rust worden gelaten en juist de zieke cellen door het nieuwe afweersysteem als ‘vreemd’ worden herkend, actief worden aangevallen en worden opgeruimd. Op deze manier werkt een allogene stamceltransplantatie in feite als actieve immunotherapie waarbij het donorafweersysteem in staat is om achtergebleven kwaadaardige cellen op te sporen en te vernietigen. We noemen dit het graft-versus-leukemia- of graft-versus-tumoreffect. Bij de allogene stamceltransplantatie wordt specifiek van dit principe gebruikgemaakt. Het immunologische principe van een stamceltransplantatie heeft een belangrijke rol in de genezing van de patiënt. Dit betekent dat in tegenstelling tot de voorbereidende chemotherapie bij een autologe stamceltransplantatie, de conditionering veel minder intensief kan zijn, omdat je probeert de restziekte niet met chemotherapie maar via het afweersysteem van de donor op te ruimen.

Doordat de conditionering minder intensief kan, zijn we tegenwoordig ook in staat om oudere en minder fitte patiënten allogeen te transplanteren en veel meer patiënten voor deze behandeling in aanmerking te laten komen. Net als bij een autologe stamceltransplantatie wordt de patiënt voor de stamceltransplantatie behandeld met chemotherapie. Deze chemotherapie is nu niet gericht op het vernietigen van eventueel achtergebleven ziekte, maar vooral bedoeld om het afweersysteem van de patiënt uit te schakelen. De donorcellen mogen immers niet afgestoten worden door de patiënt. De stamcellen worden ook hier via een infuus toegediend en na een dag of veertien kunnen we de eerste nakomelingen van de donor­stamcellen aantreffen in het bloed van de patiënt. Uiteindelijk is het doel dat alle bloedcellen van de patiënt vervangen worden door donorcellen en er geen kwaadaardige bloedcellen meer aanwezig zijn.

Dat een allogene stamceltransplantatie niet in 100% van alle gevallen genezing brengt, komt onder andere door complicaties van de transplantatie en kans op terugkeer van de ziekte. Enerzijds vormt met name de graft-versus-hostziekte een risico, anderzijds kan het ook voorkomen dat het immuunsysteem van de donor niet in staat is alle zieke cellen te herkennen en definitief op te ruimen, met terugkeer van de ziekte tot gevolg. Afhankelijk van het soort ziekte en de agressiviteit van de ziekte lukt het dan uiteindelijk om 30-70% van alle patiënten blijvend te genezen.

Reeds verzamelde stamcellen (in zak) tijdens een afereseprocedure.

Biowetenschappen en maatschappij

Stamcellen verzamelen

In de beenmergruimte bevinden zich de bloedvormende stamcellen die geschikt zijn om stamceltransplantaties mee uit te voeren. De oudste methode om deze stamcellen te oogsten is het rechtstreeks opzuigen van deze stamcellen met beenmerg-aspiratienaalden. De patiënt of stamceldonor wordt hiervoor kortdurend onder narcose gebracht en twee artsen verzamelen in een half uur tot drie kwartier voldoende stamcellen om een transplantatie succesvol te laten plaatsvinden.

Een tweede, modernere en tegenwoordig de meest gebruikte manier om stamcellen te verzamelen is de patiënt of stamceldonor (als het om een allogene stamceltransplantatie gaat) een aantal dagen een groeihormoon voor bloedcellen onder de huid te laten spuiten. Het beenmerg wordt hierdoor extra gestimuleerd jonge bloedcellen aan te maken waaronder ook veel bloedstamcellen.

Onder invloed van deze groeistoffen verlaten de bloedstamcellen ook de beenmergruimte, iets wat ze normaal gesproken niet doen, en komen ze in het rondstromende bloed terecht. Artsen kunnen de hoeveelheid stamcellen in de bloedbaan nauwkeurig meten en volgen. Op het moment dat de hoeveelheid stamcellen in het bloed heel hoog is, leggen ze de patiënt of donor aan een aferesemachine. Dit is een zeer geavanceerde centrifuge waarbij net als bij hemodialyse het bloed vanuit het lichaam naar een centrifuge wordt geleid. In deze centrifuge worden de stamcellen verzameld. Alle andere niet voor de transplantatie noodzakelijke bloedcellen gaan direct weer terug naar de patiënt of donor. Na vier tot vijf uur centrifugeren zijn er voldoende stamcellen verzameld om een patiënt te transplanteren.

Nieuwe bronnen voor donorstamcellen

Op dit moment vindt er veel onderzoek plaats naar het beperken van de graft-versus-hostziekte en het optimaliseren van het graft-versus-tumoreffect. Dit kan onder andere worden bereikt door extra medicatie aan de behandeling toe te voegen die het donorimmuunsysteem op het juiste tijdstip en op de juiste wijze kan stimuleren kwaadaardige cellen beter te herkennen en effectiever op te ruimen. Tegelijkertijd lukt het ook steeds beter om grotere verschillen qua weefselkenmerken tussen donor en patiënt toe te staan. Bij het ontbreken van een HLA-identieke donorbroer of -zus en het ontbreken van een geschikte donor in het wereldwijde donorbestand kan dan gebruikgemaakt worden van stamcellen uit navelstrengbloed, dat beschikbaar is via navelstrengbloedbanken, of kunnen vader, moeder of een ander naast familielid stamcellen doneren (haplo-identieke stamceltransplantaties). Dit biedt nieuwe perspectieven voor patiënten met een kwaadaardige bloedziekte voor wie tot voor kort geen geschikte donor aanwezig was.

Dit artikel is een publicatie van Stichting Biowetenschappen en Maatschappij.
© Stichting Biowetenschappen en Maatschappij, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 juni 2016

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.