Catherine Verfaillie bestudeert met haar Leuvens instituut stamcellen die nieuwe medische behandelingen mogelijk moeten maken. Een gesprek over ongrijpbare cellen, ethische obstakels en stamceltoerisme.

De stamcellen hebben van Catherine Verfaillie een jonkvrouwe gemaakt, een jonkvrouwe van Diksmuide: een ludieke titel die ook alle West-Vlaamse ministers krijgen. Er is een juweeltje aan gekoppeld, een maansikkel. ‘Maar de mannen krijgen een grotere maan dan de vrouwen’, grinnikt Verfaillie.

Verfaillie was de eerste topwetenschapster die de Vlaamse regering met veel tromgeroffel en veel geld vanuit het buitenland naar België lokte. Ze is niet enthousiast over de manier waarop in ons land onderzoekskredieten worden toegekend: ‘Elke universiteit moet haar deel krijgen, competentie is daarbij niet altijd de eerste vereiste. In de Verenigde Staten is dat anders. Daar moet je je geld waard zijn.’

Er wordt volop gebouwd aan een nieuw stamcelinstituut op de campus Gasthuisberg van het Universitair Ziekenhuis in Leuven. De voorlopige laboratoria barsten uit hun voegen. Verfaillies medewerkers zitten in de gangen heel dicht bij elkaar achter hun computers. Stamcellen zijn big business. In de geneeskunde worden ze beschouwd als de heilige graal van de toekomst. Toch is Verfaillie in de eerste plaats met wetenschappelijk onderzoek bezig. ‘Ik ben arts van opleiding, dus is er altijd wel een associatie met patiënten’, vertelt ze. ‘Het Amerikaanse bedrijf Athersys heeft de licentie gekocht om met mijn werk klinische experimenten te doen. Ik wil daar echter zelf niet te veel mee te maken hebben, om geen belangenconflicten te creëren.’

Zou het de onafhankelijkheid van uw onderzoek hypothekeren?

CATHERINE VERFAILLIE: Je zou onrealistische verwachtingen in je eigen onderzoek kunnen krijgen. Je zou mensen de indruk kunnen geven dat je je onderzoek pusht om positieve resultaten te behalen.

Commerciële belangen hinderen objectieve wetenschap?

VERFAILLIE: In de VS zijn er problemen geweest met gentherapie, waarbij een persoon die verantwoordelijk was voor het ontwikkelen van een nieuwe techniek er ook de eerste klinische tests mee deed. Er is toen een jongen gestorven. Ik denk dat het als wetenschapper beter is alleen te doen wat je denkt dat je het best doet, en anderen erover te laten beslissen of je techniek klaar is om ermee naar het ziekenhuis te gaan.

Toch zit u vanaf het begin in het medisch onderzoek: u begon te werken op leukemie?

VERFAILLIE: Dat was geen toeval, want ik ben hematoloog van opleiding. Ik begon te werken op chronische myeloïde leukemie, die het gevolg is van het ziek worden van bloedstamcellen.

De stamcellen waren er dus vanaf het prille begin?

VERFAILLIE: Ja, maar dat waren puur de bloedstamcellen, de voorlopers van bloedcellen uit het beenmerg, niet de algemene stamcellen waar ik nu mee werk.

Waarom zitten de bloedvoorlopers in het beenmerg en niet in het bloed zelf?

VERFAILLIE: Er zitten er wel in het bloed, maar vanaf de geboorte zijn ze vooral in het beenmerg te vinden. Ze ontstaan in het embryo achter in de buik in de aorta, uit algemene stamcellen, maar ze verhuizen vrij snel naar de lever. Op het ogenblik van de geboorte circuleren ze in het hele lichaam, waardoor ze ook in het navelstrengbloed te vinden zijn. Waarom ze uiteindelijk in het beenmerg terechtkomen, is niet duidelijk.

Misschien zitten ze daar goed afgeschermd?

VERFAILLIE: Dat is mogelijk. Na de geboorte moeten ze niet veel meer veranderen, ze moeten alleen nog een beetje rijpen. In het beenmerg hebben ze misschien minder met omgevingsfactoren te maken dan elders in het lichaam.

Hebben ze iets te maken met de multipotente adulte progenitor-stamcellen (MAP-cellen) die u ontdekte?

VERFAILLIE: Nee. We weten trouwens nog altijd niet of onze MAP-cellen wel bestaan in een lichaam. Misschien ontstaan ze in het laboratorium, als gevolg van bepaalde handelingen die we uitvoeren op andere cellen. Ze zitten zeker niet in de bloedlijn. Als we ze spontaan laten evolueren, doen ze wat ze willen, en maken ze of levercellen, of gladde-spiercellen enzovoort, door elkaar, zoals embryonale stamcellen. Je krijgt dus van alles in je schaaltje.

Ze moeten toch ergens vandaan komen?

VERFAILLIE: De voorbije jaren hebben we op allerhande manieren in het beenmerg van muizen naar MAP-cellen of hun voorloper-cellen gezocht, zonder succes. Maar als we cellen uit het beenmerg in cultuur brengen, zien we ze na zes weken plotseling verschijnen, en aangezien ze sneller groeien dan de andere cellen, hebben ze na een week of zo de hele kweek overgenomen. We denken dat bepaalde cellen door iets in onze cultuurvloeistof ertoe gebracht worden om te regresseren, om primitievere cellen te worden, MAP-cellen dus.

Is het niet frustrerend dat u geen greep op uw cellen krijgt?

VERFAILLIE:(lachend) Wij noemen dat het gevolg van een stochastisch proces, maar zo noemen we alles wat we niet begrijpen. Het zou ons werk natuurlijk aanzienlijk vereenvoudigen als we zouden weten hoe onze cellen precies ontstaan. Nu moeten we altijd twee tot drie maanden wachten tot ze verschijnen, en ondertussen het beste hopen.

Uw cellen zetten een stapje terug in hun ontwikkeling?

VERFAILLIE: Dat veronderstellen we, dat ze dedifferentiëren, dus minder gespecialiseerd worden. In feite is dat een gevaarlijk iets. Klassieke dedifferentiatie is geassocieerd met de ontwikkeling van kanker. Ze kan wel voordelen hebben. Als een salamander een staart of een poot verliest, groeit die spontaan weer aan. Mensen en muizen hebben die mogelijkheid verloren, waarschijnlijk omdat het een gevaarlijk principe is, zeker voor een langlevende soort als de mens. Het is nu redelijk duidelijk dat kankerstamcellen ontstaan uit een rijpere voorlopercel die een stap terug zet in haar ontwikkeling en opnieuw de groeikarakteristieken van een stamcel krijgt.

Dus wij regenereren geen armen of benen omdat zoiets het risico op kanker verhoogt?

VERFAILLIE: Dat is een mogelijkheid. Het is misschien ook de reden waarom we onze stamcellen zo moeilijk vinden. Misschien moeten ze zich heel goed verbergen omdat het potentieel gevaarlijke cellen zijn. Maar ik ben er steeds meer van overtuigd dat ze niet in ons lichaam bestaan.

Wanneer zag u ze voor het eerst?

VERFAILLIE: In 2000.

En ze zijn nog altijd een mysterie?

VERFAILLIE: De eerste kikkers zijn gekloneerd in 1962, maar het eerste gekloonde schaap kwam er pas in 1996, met de geboorte van Dolly. We hebben dus nog wat tijd. Het zijn ingewikkelde processen.

Wat was het eerste orgaan waarin u met MAP-cellen ging experimenteren?

VERFAILLIE: De hersenen. Beroertes zijn een groot probleem in het Westen, zeker in een medische context. Het idee is om de gevolgen van een beroerte te bestrijden door stamcellen aan de hersenen toe te voegen. Ze kunnen fungeren als extra hersencellen, maar ze kunnen lokale cellen ook tot verhoogde activiteit stimuleren. We zien dat onze MAP-cellen nuttig zijn overal waar een tekort aan bloed is. Dat hebben we begin dit jaar mooi kunnen aantonen in muizen. Ze porren lokale cellen ook aan om nieuwe bloedvaten te vormen.

Ze zijn een soort managers van een systeem?

VERFAILLIE: In feite zijn ze een fabriekje van groeifactoren. Je kunt dan vragen: waarom dien je iemand niet gewoon de groeifactoren toe? Maar we weten niet welke groeifactoren ze in welke volgorde maken.

Ze doen iets complexs dat nog niet na te bootsen is?

VERFAILLIE: Inderdaad. Meestal spuiten we ze rond de plek van het infarct in de hersenen in, waarna ze hun werk beginnen.

Zitten er überhaupt stamcellen in de hersenen?

VERFAILLIE: Toen ik geneeskunde studeerde, heerste nog de overtuiging dat bij elk glas bier dat je dronk een massa hersencellen verloren ging. Maar nu weten we dat de hersenen een vorm van herstel aankunnen. Er zitten stamcellen in die zich vermenigvuldigen als je een beroerte krijgt, maar om de een of andere reden raken ze niet tot bij de plaats van het infarct.

Onze hersenen zijn te groot geworden?

VERFAILLIE: Nee, het gebeurt ook bij muizen met hun kleine hersenen. We weten niet wat het probleem is. We weten evenmin of een klassieke stamcel uit het bloed een hersencel zou kunnen worden zonder dat je er veel aan doet. Maar ze zou wel in de hersenen raken. Stamcellen reizen gemakkelijk naar plaatsen waar letsels zijn.

Ze zijn hulpverleners?

VERFAILLIE: Ze pikken signalen van hulp op die een orgaan uitzendt, en daarop reageren ze.

Hoe weten ze wat ze moeten doen?

VERFAILLIE: Waarschijnlijk zenden niet alle zieke organen altijd dezelfde signalen uit, hoewel er zeker overeenkomsten zijn in de boodschappen die ze rondsturen.

Organen verschillen niet noodzakelijk sterk van elkaar?

VERFAILLIE: De principes van differentiatie zijn altijd dezelfde, onafhankelijk van het orgaan dat gevormd wordt. Het hangt er gewoon van af welke groeifactoren je aan je cultuur van stamcellen toevoegt.

Wat is volgens u de eerste ziekte die met stamcellen onder controle zal worden gebracht?

VERFAILLIE: Ik gok op diabetes. Het grote voordeel is dat je bij diabetes geen nieuw orgaan moet maken. Je kunt de insulineproducerende cellen waar ook gaan plaatsen. Je zou ze in een matrix in de spieren van een arm kunnen steken, want het enige wat we moeten doen, is ervoor zorgen dat ze contact hebben met de bloedstroom. Voor de hersenen, bijvoorbeeld, is het een stuk ingewikkelder. Hersencellen moeten er niet gewoon zijn, ze moeten ook de juiste verbindingen met andere cellen vormen, in twee richtingen. Stamcellen maken ook gemakkelijk goedaardige tumoren, maar het is niet zo erg als dat in een arm gebeurt. In de hersenen kan zo’n tumor wel een ramp veroorzaken.

Kunnen jullie al insulineproducerende cellen maken?

VERFAILLIE: Het begint erop te lijken dat we inderdaad cellen maken die steeds meer gelijkenissen vertonen met natuurlijke insulineproducerende cellen. Het is echter nog niet duidelijk hoe goed ze insuline maken, en of de productie goed geregeld is: niet te veel, niet te weinig. Een behandeling is nog niet binnen handbereik, want we moeten eerst absoluut zeker weten wat onze cellen precies doen.

Hoe maakt u zo’n insulineproducerende cel uit een stamcel? Ingrijpen op de genen?

VERFAILLIE: Nee, want dat zou nooit de controle-instanties voor klinische toepassingen passeren. We werken uitsluitend met groeifactoren. In feite proberen we de ontwikkeling van de cel na te bootsen door middel van mengsels van groeifactoren – een kwestie van veel trial-and-error. We kijken hoe zulke cellen worden gemaakt tijdens de ontwikkeling van muizen en mensen, en we proberen dat zo goed mogelijk na te bootsen in een kweekflesje.

Hoeveel stappen zijn er tussen een stamcel en een insulineproducerende cel?

VERFAILLIE: Na vier of vijf stappen krijg je een cel die een aantal eiwitten produceert, zoals een normale insulineproducerende cel. Het proces van differentiatie, van iets anders worden dan een stamcel, is duidelijk ingewikkelder dan het omgekeerde proces, het regresseren naar een stamcel.

Er zijn veel stappen nodig om een eenvoudige cel haar functie te geven?

VERFAILLIE: Daarom is het zo verbazingwekkend dat een Japanse onderzoeks-ploeg erin geslaagd is om door middel van vier stukjes genetisch materiaal huidcellen van muizen om te zetten in embryonale stamcellen. Je plant vier stukjes gen in zo’n cel, je wacht drie weken, en je bent er. Tien jaar geleden zou niemand geloofd hebben dat het mogelijk was. Het grote voordeel van deze nieuwe techniek is uiteraard dat je geen embryo’s meer moet maken om embryonale stamcellen te pakken te krijgen. Het voornaamste ethische bezwaar tegen stamcelonderzoek is daarmee weggevallen.

Die vier genen kunnen een cel dus wat dan ook laten doen?

VERFAILLIE: Blijkbaar. Ze maken van een huidcel een embryonale stamcel, waarmee alle 210 celtypes van een menselijk lichaam geproduceerd kunnen worden. Het werkt altijd.

Zijn dat vreemde genen die ingeplant worden?

VERFAILLIE: Ja, het is echte genetische manipulatie. Een van de genen kan men ondertussen al door een kleine molecule vervangen. We weten dat twee genen enorm belangrijk zijn voor de vorming van embryo-nale stamcellen. Een ervan zet het volledige genetische materiaal van de huidcel weer open. In een gedifferentieerde cel zit het genoom zo dicht op elkaar gepakt dat alleen het stukje dat nodig is voor de vorming van een specifiek celtype bereikbaar is. Hier gebeurt het omgekeerde: hier wordt alles vrijgemaakt, zodat er vele celtypes gevormd kunnen worden. Waarschijnlijk gebeurt er bij de vorming van onze MAP-cellen iets vergelijkbaars.

Dat klinkt ineens weer redelijk eenvoudig?

VERFAILLIE: Ik denk dat we het concept over een jaar of tien goed in de vingers zullen hebben. Het grote voordeel van dit systeem is dat je nu op grote schaal cellen kunt maken van mensen met bepaalde ziektes om ze te bestuderen. Het is natuurlijk van belang de massale genetische manipulatie op termijn weg te werken, want anders zal geen enkel ethisch comité het goedkeuren voor toepassingen op de mens. Sommige muizen waarmee de experimenten nu gebeuren, krijgen kanker. Ook dat moet onder controle gebracht worden.

Zullen stamcellen nuttig zijn in de strijd tegen kanker?

VERFAILLIE: Ze worden nu al gebruikt om mensen te ondersteunen die chemotherapie krijgen. Onze ontdekkingen bij stamcellen zullen in ieder geval een groter inzicht opleveren in de manier waarop we kanker kunnen aanpakken, want stamcellen liggen ook aan de basis van kanker. Die kankerstamcellen zijn slechts een jaar of vijf bekend. Oncologen kunnen nu niet anders dan de hele tumor aanvallen. Als ze erin zouden slagen de zieke stamcellen uit zo’n tumor te halen, is het probleem eenvoudiger opgelost. Het is natuurlijk zaak alleen de zieke stamcellen te elimineren, en niet de gewone die ertussen liggen.

Kunnen stamcellen elders nog hun nut bewijzen?

VERFAILLIE: We hebben redelijk wat succes met het maken van levercellen. Voor de farmaceutische industrie is dat een goede zaak, want ze zullen onze stamcellen binnenkort kunnen gebruiken voor het testen van effecten van nieuwe geneesmiddelen. Goede levers worden altijd voor transplantaties gebruikt, en het testen van middelen op cellijnen van muizen geeft niet altijd bruikbare resultaten. Muizen zijn geen kleine mensen.

Kan elke willekeurige stamcel wat voor gespecialiseerde cel ook vormen?

VERFAILLIE: Bij mensencellen zie je toch dat sommige lijnen beter zijn om levercellen te maken en andere beter voor de productie van insulineproducerende cellen. Of dat nu ligt aan de manier waarop we onze cellen maken dan wel aan de genetische variabiliteit tussen de mensen die de cellen leveren, weten we nog niet. We zien wel genetische verschillen in de embryonale stamcellen van verschillende mensen, maar daarvan weten we niet hoe ze zich uiten.

Zijn sommige mensen betere stamcelmakers dan andere?

VERFAILLIE: Dat zou kunnen, maar niet noodzakelijk voor alle organen. Het zou kunnen dat bij de ene de lever gemakkelijker hersteld wordt en bij de andere de hersenen.

Zouden stamcellen nuttig kunnen zijn als dopingmiddel in de sport?

VERFAILLIE: Epo is in ieder geval door stamcelonderzoek gevonden. Ik weet niet precies wat wielrenners nodig zouden hebben om beter te presteren, maar het is niet uitgesloten dat we op termijn groeifactoren vinden die betere spiercellen of hartspiercellen maken.

Is het correct dat ons land een goed land is voor stamcelonderzoek?

VERFAILLIE: Wij hebben een vrij flexibele wetgeving, die alle relevante onderzoeken mogelijk maakt, op voorwaarde dat ze een ethisch comité zijn gepasseerd. Zelfs het klonen van cellen voor therapeutische doeleinden is mogelijk. Alleen het mengen van cellen van verschillende diersoorten mag niet. In het Verenigd Koninkrijk is er menselijk DNA in dierlijke cellen gebracht voor experimenten met klonen van stamcellen, omdat het moeilijk is onbevruchte eicellen van mensen voor kloonexperimenten te pakken te krijgen. Maar met de nieuwe genetische manipulatie van de Japanners zijn die problemen in principe van de baan: de tussenstap via een onbevruchte eicel is nu niet meer nodig voor de aanmaak van embryonale stamcellen.

Zijn er al menselijke embryo’s gekloond?

VERFAILLIE: Voor zover ik weet niet. Ik denk trouwens dat de meeste groepen in de VS die erop werkten ermee gestopt zijn.

Volgt u het debat tussen de Leuvense universiteit en het Vaticaan over het werken met embryo’s en stamcellen?

VERFAILLIE: In de marge. Rector Marc Vervenne is vrij vooruitstrevend in deze kwestie. Gelukkig zijn er weinig mensen aan de K.U.Leuven die zich tegen stamcelonderzoek kanten. In de VS zijn er nonnen die me bezwoeren dat ik voor mijn werk in de hel zou branden, hoewel het er blijkbaar wel van afhing hoe een embryo stierf.

Is er een logica voor de leeftijdslimiet van tien dagen op het werken met embryo’s?

VERFAILLIE: De logica is dat er tot op tien dagen een tweeling kan ontstaan, zodat er nog niet noodzakelijk een eigen identiteit is. Een rekbaar begrip overigens, want voor de joden en de moslims wordt een embryo pas na veertig tot vijftig dagen een kind.

Er is veel te doen rond stamceltoerisme naar China: duur, maar niet efficiënt. Begrijpt u dat?

VERFAILLIE: Ik begrijp het. Wat aangeboden wordt, is charlatanerie, maar als je een zware ziekte hebt en je weet dat je nog maar twee jaar te gaan hebt, is 20.000 euro niet zoveel.

Wel als de behandeling geen zin heeft.

VERFAILLIE: Tja, ik zeg ook altijd: doe met dat geld iets leuks met de familie, maar die mensen staan natuurlijk met hun rug tegen de muur. Ik krijg veel mails van mensen die zich als proefkonijn aanbieden. Ze zijn bereid wat dan ook te doen omdat ze niets te verliezen hebben. Maar je kunt toch niets geks gaan doen. Ik sprak ooit een dame die zich met varkenscellen had laten injecteren, en die voelde zich blijkbaar goed. Het is trouwens niet alleen vanuit China dat er vreemde voorstellen komen. In de VS gingen patiënten met onbehandelbare kanker naar Mexico om zich daar voor veel geld alternatief te laten genezen. Onlangs had een Nederlands bedrijfje een Vlaamse neurochirurg uit een klein ziekenhuis gecontacteerd voor proeven met stamcellen voor de behandeling van ruggenmergletsels. De studie achter het voorstel had geen enkele wetenschappelijke grond, maar toch wordt geprobeerd dat van de grond te krijgen. Mensen in nood maken rare sprongen.

DOOR DIRK DRAULANS