Verbetering van stamcelfunctie bij emfyseem: onderzoek naar factoren in de micro-omgeving ter bevordering van longweefselherstel

Emfyseem is een veelvoorkomende, chronische longziekte geassocieerd met
chronische inflammatie en onomkeerbare alveolaire schade. Er is op het moment
geen genezende behandeling voor emfyseem. Hiervoor zijn nieuwe therapeutische
strategieën nodig, waar onder weefselherstel (regeneratie) bevorderende
strategieën die gebruik maken van stam cellen en een extracellulaire matrix die
stimulerend werkt op deze stamcellen (ook wel bioactieve scaffold genoemd). Uit
recent onderzoek blijkt dat vooral het gebruik van mesenchymale stamcellen
(MSCs) veelbelovend is. MSCs produceren anti-inflammatoire factoren en
beschikken over een sterk regeneratief vermogen. Hiermee vormen zij een niche
voor alveolair herstel bij emfyseem. Studies in proefdieren duiden er op dat
vooral de toediening van autologe Long MSCs (LMSCs) leidt tot reductie van
alveolaire schade. Toch zijn de uitdagingen op het gebied van regeneratieve
behandeling van emfyseem door stamcellen aanzienlijk. Zo is mogelijk het
regeneratieve vermogen van MSCs bij emfyseem patiënten verminderd als gevolg
van oxidatieve stress en/of ontregeling van de processen die betrokken zijn bij
longontwikkeling. Daarnaast zijn er aanwijzingen dat er sprake is van
grootschalig verlies van de extracellulaire matrix (ECM) in emfyseem patiënten,
wat de aanhechting en functie van MSCs belemmert. Onze hypothese is dan ook,
dat deze afwijkingen bijdragen aan een tekort schietend herstel van
emfysemateuze longen. Het gebruik van een bioactieve scaffold kan mogelijk de
aanhechting en het herstellend vermogen van MSC bevorderen, alhoewel de kennis
over de optimale samenstelling van een dergelijke scaffold nog beperkt is.

Het project is op te delen in 3 doelen:
1) Het evalueren van de regeneratieve eigenschappen van mesenchymale stamcellen
afkomstig uit de longen (LMSCs) van normaal en emfysematisch longweefsel en de
vraag hoe LMSCs zich hierin verhouden tot MSCs afkomstig uit vet weefsel.
2) Het onderzoeken van de interactie tussen MSCs en hun micro-omgeving en
vervolgens een bioactieve scaffold ontwikkelen die de MSC functie verbetert.
3) Het onderzoeken van het vermogen van in vitro-geconditioneerde MSCs van
emfyseem patiënten om alveolarisatie in vitro te stimuleren.

Deze observationele in-vitro studie zal bovengenoemde doelen realiseren door
weefsels van emfyseem patiënten met die van niet-emfyseem patiënten te
vergelijken.

Er is voor de deelnemers van de studie geen sprake van een voordeel, nog is er
sprake van een risico of nadeel. De potentiele waarde van de studie is het op
langere termijn mogelijk maken van nieuwe behandelmethoden voor patiënten met
ernstig emfyseem. Voor deze studie is weefsel van emfyseem en niet-emfyseem
patiënten nodig om het verminderd herstellend vermogen van MSC in
emfyseempatiënten te karakteriseren, en op te voeren tot normale waarden.

Het verzamelen van longresectie materiaal is vanuit het oogpunt van deze studie
geen veiligheidsrisico. Long resectie wordt namelijk al uitgevoerd in onze
patiënten om redenen niet gerelateerd aan de deze studie. Pneumectomie wordt
bij patiënten met zeer ernstig COPD verricht in het kader van
longtransplantatie. Lobectomie of pneumectomie bij patiënten met longkanker.

Het verzamelen van bronchus biopten bij ernstig emfyseem is onderdeel van een
lopend onderzoeksprogramma bij emfyseempatiënten die een endobronchiale long
volume reductie ondergaan. Het biopteren is een veilige procedure die niet
belastend is voor de patiënt, omdat de bronchoscopie plaats vindt onder
algehele narcose en tijdens kunstmatige beademing. Daarnaast worden er slechts
kleine luchtwegbiopten genomen uit de carina*s van de centrale luchtwegen.

Het verzamelen van vetweefsel is geen onderdeel van de routine behandeling in
deze patiënten. Echter er is geen sprake van een extra nadeel of belasting voor
de patiënt, omdat het maar 1 cm3 subcutaan vet betreft dat wordt verkregen uit
de chirurgische incisie van de borstwand. Er is geen verhoogd risico op
bloedingen gezien de kleine hoeveelheid afgenomen vetweefsel, en ook zijn er
geen cosmetische bezwaren.