Mogelijk kunnen soortgelijke organoïden in de toekomst zelfs getransplanteerd worden naar patiënten met niet-functionerende traanklieren.

Een mooie doorbraak voor Nederlandse wetenschappers. Onderzoekers verbonden aan het Hubrecht Instituut en het UMC Utrecht zijn er namelijk in geslaagd om met behulp van organoïdetechnologie menselijke mini-traanklieren te kweken. Als kers op de taart kunnen deze nagebootste traanklieren ook nog eens echt huilen. En dat biedt een tal van nieuwe mogelijkheden.

De traanklier
De traanklier – of glandula lacrimalis – is een buiten de oogbol gelegen klier die zich bovenin de oogkas bevindt. Door middel van 10-12 kleine traankanaaltjes wordt traanvloeistof afgescheiden onder het bovenste ooglid. Dit traanvocht is essentieel voor het bevochtigen en voeden van het hoornvlies en heeft tevens een antibacteriële werking. Verschillende prikkels kunnen deze traansecretie stimuleren. Denk aan droogheid van bindvlies of hoornvlies, mechanische prikkels (zandkorrels, vliegje in het oog), chemische prikkels (uien, traangas), allergische prikkels (hooikoorts) of psychische prikkels (huilen).

De onderzoekers gebruikten organoïdetechnologie om miniatuurversies van de muizen- en menselijke traanklier te kweken. Deze zogenoemde organoïden zijn eigenlijk een soort mini-orgaantjes; een vereenvoudigde versie van het origineel, die de functie van echte organen precies nabootsen.


Huilen
Hoewel het kweken van deze traanklieren al een uitdaging op zich is, gingen de onderzoekers nóg een stap verder. Want deze traanklieren moesten ook nog eens echt kunnen huilen. “Organoïden worden gekweekt met behulp van een cocktail van groei-stimulerende stoffen,” legt onderzoeker Marie Bannier-Hélaouët uit. “We moesten de gebruikelijke cocktail aanpassen om te zorgen dat de organoïden konden huilen.” Toen de onderzoekers de juiste mix van groeifactoren hadden gevonden, konden ze de organoïden echt aan het huilen maken. “Onze ogen zijn altijd nat, net als de traanklieren in een Petri schaaltje,” aldus Bannier-Hélaouët.

Raadsel
Het is een grote mijlpaal. Want onze kennis over het functioneren van de traanklier is vrij beperkt. Tevens ontbrak er een betrouwbaar model om dit verder te onderzoeken. Maar daar gaat nu dus verandering in komen. En dat kan van groot belang zijn van een tal van aandoeningen. “Als de traanklier niet of slecht functioneert, bijvoorbeeld bij het syndroom van Sjögren, kan dit ernstige gevolgen hebben,” legt onderzoeker Rachel Kalmann uit. “Denk bijvoorbeeld aan uitdroging en zelfs zweervorming van het hoornvlies. In uiterste gevallen kan dit leiden tot blindheid.” Maar dankzij de studie beschikken wetenschappers nu over het eerste menselijke model om te onderzoeken hoe cellen in de traanklier precies huilen en wat er daarbij mis kan gaan.

Tranen geproduceerd door menselijke organoïden. In rood het component van de traan genaamd LCN2, in groen de connecties tussen cellen en in blauw de celkernen. Afbeelding: Hubrecht Instituut

De organoïden dienen dus als model voor het onderzoek naar de manier waarop cellen in de menselijke traanklier tranen produceren en wat mogelijk voor afwijkingen kan zorgen. Onderzoekers over de hele wereld kunnen het model gebruiken om nieuwe behandelingen te vinden en nieuwe medicijnen te fabriceren voor patiënten met traanklieraandoeningen, zoals bijvoorbeeld droge ogen. Ook kunnen de organoïden worden gebruikt om te onderzoeken hoe kanker in de traanklier ontstaat en behandeld kan worden. En mogelijk zit er nog wel meer in het vat. “Hopelijk kunnen we dit type organoïden in de toekomst zelfs transplanteren naar patiënten met niet-functionerende traanklieren,” oppert Bannier-Hélaouët.


De gekweekte traanklieren zijn dus een veelbelovende stap. De studie, gepubliceerd in Cell Stem Cell, demonstreert dan ook wederom de brede potentie die organoïdetechnologie biedt voor de wetenschap en geneeskunde.

Wist je dat…

…Nederlandse wetenschappers onlangs ook al een bijzondere organoïde kweekten? Het ging om een levensecht stukje botweefsel, gegroeid uit menselijke stamcellen. Niet alleen kunnen er dankzij deze organoïde veel openstaande vragen rondom botvorming beantwoord worden, het kan tevens leiden tot betere behandelingen van botaandoeningen. Lees hier verder!