Levende cellen dusdanig stimuleren zodat ziek, beschadigd of verouderd weefsel wordt vervangen door nieuw en gezond weefsel. Dat is het uitgangspunt van de regeneratieve geneeskunde, waarbij alles draait om het benutten van het herstellend en vernieuwend vermogen van ons lichaam. Dat kan bijvoorbeeld door het toedienen van stamcellen of door het implanteren van lichaamseigen weefsel dat is gekweekt in het lab. Een andere benadering is het gebruik van geavanceerde biomaterialen die de juiste omgeving bieden voor cellen om in te groeien en te differentiëren. Die materialen werken als een mal waarin nieuw weefsel kan groeien. Om dat te kunnen doen moeten deze materialen de juiste chemische signalen uitscheiden om de gewenste cel- en weefselgroei te activeren.  

Maar welke signalen zijn dat en vooral, hoe zorg je ervoor dat die signalen een goed functionerend orgaan opleveren en niet leiden tot ongestructureerde weefselgroei en zelfs tumorvorming? Een recente ontdekking biedt inspiratie uit onverwachte hoek, namelijk de leprabacterie. In Cell Reports Medicine publiceerde de groep van Anura Rambukkana (Universiteit van Edinburgh) onlangs de resultaten van hun studie naar toename van de lever in gordeldieren die zijn geïnfecteerd met Mycobacterium leprae, ofwel de leprabacterie. Gordeldieren zijn een natuurlijke gastheer van deze bacterie die in mensen tot ernstige verminking leidt.  

Cellen kapen 

M. leprae heeft een bijzondere strategie ontwikkeld om in gordeldieren te gedijen. De bacterie ‘kaapt’ Schwanncellen — zenuwcellen die zijn betrokken bij regeneratie — in de lever en zorgt voor een gedeeltelijke herprogrammering waardoor de lever gaat groeien, zodat er weer meer weefsel beschikbaar is voor de groeiende bacteriepopulatie. Het opvallende is echter dat deze groei van de lever op een gezonde, normale manier gebeurt inclusief functionele architectuur van het weefsel en de benodigde bloedvaten, maar zonder de vorming van littekenweefsel of tumoren. Er ontstaat eigenlijk een ‘gewone’, maar dan grotere gordeldierlever.  

Dit biedt een heel nieuwe kijk op hoe in het lichaam de groei van gezond weefsel kan plaatsvinden. Partiële herprogrammering van het juiste type cellen kan dus zorgen voor functionele regeneratie. Deze herprogrammering zorgt in gordeldieren voor verhoogde expressie van genen die zorgen voor, onder meer, de aanleg van bloedvaten en galwegen, de aanmaak van collageen en de uitbreiding van de extracellulaire matrix die het nieuwe weefsel vormgeeft en ondersteunt. Veel van die genen hebben ook een equivalent in de mens.  

Volgens de onderzoekers biedt dit model nieuwe mogelijkheden om regeneratie van leverweefsel te onderzoeken. Wellicht levert dat ook aanknopingspunten voor therapeutische mogelijkheden. Want hoewel de lever van al onze organen het grootste regeneratieve vermogen heeft, blijkt het vooralsnog heel lastig om zieke en beschadigde levers (denk aan chronische leverontsteking) op een gezonde manier te laten ‘hergroeien’. 

Samuel Hess, et al., In vivo partial reprogramming by bacteria promotes adult liver organ growth without fibrosis or tumorigenesis, Cell Reports Medicine (2022), [Open Access]