Credits: Amanda Andersson Rolf en Kelvin Groot 2 december 2024 Onderzoekers maken nieuw organoïde met alle belangrijke cellen van de alvleesklier Terug naar nieuws Onderzoekers van de organoïdegroep hebben een nieuw organoïde ontwikkeld dat lijkt op de menselijke alvleesklier tijdens de vroege ontwikkeling. Dit organoïde biedt een beter beeld van hoe de alvleesklier zich ontwikkelt. Het team slaagde erin een compleet organoïde te maken met drie belangrijke celtypen van de alvleesklier, iets wat eerdere organoïden niet konden. Opvallend was dat de onderzoekers een nieuw type stamcel identificeerden dat zich tot deze drie celtypen kan vormen. De resultaten, gepubliceerd in Cell op 2 december, kunnen helpen om de alvleesklier beter te begrijpen en nieuwe behandelingen voor ziektes te ontwikkelen. De alvleesklier heeft twee belangrijke taken: het helpen verteren van voedsel en het regelen van de bloedsuikerspiegel. Voor deze taken gebruikt het orgaan verschillende soorten cellen. Wetenschappers kunnen de werking van de alvleesklier onderzoeken door organoïden te bestuderen: kleine orgaantjes van ongeveer 1 mm groot die in het lab worden gekweekt. Tot nu toe bestonden organoïden meestal uit maar één type cel. Dat maakt het moeilijker om de alvleesklier als geheel te begrijpen. “Wij wilden een organoïde maken met alle celtypen die ook in een echte alvleesklier voorkomen”, legt Amanda Andersson Rolf uit, eerste auteur van de studie. “Met zo’n organoïde kunnen we onderzoeken hoe deze cellen samenwerken en beter begrijpen hoe de alvleesklier zich ontwikkelt.” Een compleet organoïde maken Andersson Rolf en haar collega’s gebruikten alvleesklierweefsel om een nieuw driedimensionaal organoïde te maken dat de menselijke alvleesklier nabootst in de foetale fase. Dit organoïde bevatte de drie belangrijkste celtypen: acinaire cellen, ductale cellen en endocriene cellen. Elk celtype heeft een belangrijke rol. Acinaire cellen maken enzymen om voedsel te verteren, ductale cellen vormen kanaaltjes die deze enzymen naar de darm brengen, en endocriene cellen produceren hormonen zoals insuline om de bloedsuikerspiegel te regelen. “In ons organoïde ontdekten en karakteriseerden we een stamcel met de unieke eigenschap om zich te ontwikkelen tot alle drie de celtypen”, vervolgt Andersson Rolf. “We zagen niet alleen dat deze celtypen zich vormden, maar ook dat ze hun verwachte functies uitvoerden. Zo maakte de acinaire cellen spijsverteringsenzymen en produceerden de endocriene hormonen.” Microscopische foto van het pancreas-organoïde. In magenta zijn de celkernen zichtbaar en in cyaan zie je de acinaire cellen die spijsverteringsenzymen afscheiden. Organoide geeft nieuwe inzichten Met de nieuwe organoïde ontdekten de onderzoekers meer over hoe de alvleesklier zich ontwikkelt. “De stamcel van de foetale alvleesklier blijft langer aanwezig dan wetenschappers in eerdere studies bij muizen hebben gezien”, zegt Andersson Rolf. De organoïden die uit een van deze stamcellen worden gekweekt kunnen jarenlang doorgroeien en de drie celtypen blijven produceren. Het team ontdekte ook een ander belangrijk verschil tussen de ontwikkeling van de alvleesklier bij muizen en mensen. “We vonden een eiwit genaamd LGR5, dat stamcellen in verschillende weefsels aangeeft. Dit eiwit zit wel in menselijke alvleesklierstamcellen, maar niet in die van muizen”, legt Andersson Rolf uit. “Dit laat zien hoe belangrijk het is om menselijke cellen te bestuderen, want dit hadden we nooit kunnen ontdekken met dierlijke cellen.” Toekomst Het nieuwe organoïde dat de foetale alvleesklier nabootst, geeft wetenschappers nieuwe mogelijkheden om te onderzoeken hoe genen en de omgeving de alvleesklier beïnvloeden. Uiteindelijk kan dit onderzoek bijdragen aan regeneratieve therapieën en nieuwe medicijnen voor alvleesklieraandoeningen. “Maar eerst moeten we volledig begrijpen hoe de cellen en moleculen in de menselijke alvleesklier samenwerken tijdens de ontwikkeling en bij ziektes”, benadrukt Andersson Rolf. “We staan nog maar aan het begin.” Publication Long-term in vitro expansion of a human fetal pancreas stem cell that generates all three pancreatic cell lineages. Amanda Andersson-Rolf, Kelvin Groot, Jeroen Korving, Harry Begthel, Maaike A.J. Hanegraaf, Michael VanInsberghe, Fredrik Salmén, Stieneke van den Brink, Carmen Lopez-Iglesias, Peter J. Peters, Daniel Kruger, Joep Beumer, Maarten H. Geurts, Anna Alemany, Helmuth Gehart, Françoise Carlotti, Eelco J.P. de Koning, Susana M. Chuva de Sousa Lopes, Alexander van Oudenaarden, Johan van Es, Hans Clevers. Cell 2024. Hans Clevers is adviseur/gastonderzoeker bij het Hubrecht Institute voor Ontwikkelingsbiologie en Stamcelonderzoek (KNAW) en bij het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie. Hij is hoogleraar Moleculaire Genetica bij de Universiteit Utrecht en Investigator bij Oncode. Hans Clevers is sinds maart 2022 Head of pharma Research and Early Development (pRed) bij Roche. In het verleden is hij directeur/president geweest van het Hubrecht Instituut, de KNAW en het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie.
