Ga verder na de inhoud
Endometriose, miskend en onbegrepen
Onderzoek

Endometriose, miskend en onbegrepen

Door in het kweekschaaltje celletjes in 3D te kweken, hopen onderzoekers een behandeling te vinden voor endometriose.

6 minuten
21 juni 2021

Endometriose is een ernstige gynaecologische aandoening, die helaas nog niet goed begrepen wordt en niet te genezen is. Onderzoekers hopen op het spoor te komen van nieuwe medicatie dankzij organoïden: 3D-structuren van menselijke celletjes in een kweekschaaltje, en dat zelfs met cellen afkomstig van de patiëntes zelf.

Endometriose treft wereldwijd één op de tien vrouwen tijdens hun vruchtbare periode. Toch heerst er nog een groot taboe rond. Dat betekent ook dat de ziekte en haar symptomen nog te weinig bekend zijn. Het endometrium is het baarmoederslijmvlies, zeg maar de binnenbekleding van de baarmoeder. Bij endometriose groeit er endometriumachtig weefsel buiten de baarmoederholte op plaatsen waar het niet thuishoort: op de eierstokken en eileiders, het buikvlies, de darmen of het rectum.

Die ‘verklevingen’ buiten de baarmoeder zorgen vooral voor veel pijn: maandstonden die zo pijnlijk zijn dat je ervan flauwvalt of die je drie dagen in bed houden, pijnlijke betrekkingen, pijn bij de stoelgang en het plassen, of chronische pijn in de onderbuik en het bekken. Helaas leidt endometriose ook heel dikwijls tot onvruchtbaarheid: zowat dertig tot veertig procent van de vrouwen met de ziekte kan heel moeilijk of helemaal geen kinderen krijgen.

Vrouwen én dokters bewustmaken is nodig: patiëntes lopen doorgaans zeven à tien jaar rond met de aandoening, vooraleer ze de diagnose endometriose krijgen. Een diagnose stellen is ook niet eenvoudig: enkel met een laparoscopie – een kijkoperatie – is het mogelijk om de buitenbaarmoederlijke letsels en verklevingen op te sporen. De behandeling vereist meestal een operatie en een blijvende hormonale therapie met bijvoorbeeld anticonceptie.

Cyclus

Hoe endometriose ontstaat, is nog niet duidelijk geweten. Eén mogelijke verklaring is dat de menstruele cyclus het proces op gang brengt, vertelt professor Hugo Vankelecom van het Departement Ontwikkeling en Regeneratie die de ziekte bestudeert. “Elke maand, tijdens de maandstonden, wordt het slijmvlies van de baarmoeder afgebroken en uitgescheiden. Op dat moment kunnen er endometriumcellen via de eileiders verspreid raken naar de verkeerde plaatsen, zoals de buikholte. Maar niet elke vrouw ontwikkelt endometriose als dat gebeurt. Een duidelijke verklaring heeft de wetenschap nog niet.”

De menstruatiecyclus is wel één van de oorzaken van de pijn waarmee patiëntes kampen: “Het endometrium wordt maandelijks opgebouwd en afgebroken onder invloed van hormonen. Maar ook de endometriumachtige cellen buiten de baarmoeder reageren elke maand op die hormonen: dat zorgt voor pijn en ontstekingen. Vandaar dat men vaak anticonceptie inzet als therapie voor endometriose: daarmee worden de hormonale schommelingen en de menstruatiecyclus onder controle gehouden. Maar dat is dan weer een probleem voor vrouwen met een kinderwens. Ook een operatie om de endometriose te verwijderen, betekent soms dat een vrouw haar kinderwens moet opbergen.”

Vrouwen én dokters bewustmaken is nodig: patiëntes lopen doorgaans zeven à tien jaar rond met de aandoening, vooraleer ze de diagnose endometriose krijgen.

3D in het kweekschaaltje

Om de ziekte beter te begrijpen en om nieuwe behandelingen te vinden, zijn er nieuwe manieren nodig om endometriose te bestuderen. De onderzoeksgroep van Vankelecom trekt daarvoor de kaart van de organoïden: dat zijn 3D-structuren van menselijke celletjes in een kweekschaaltje. “Men noemt organoïden ook weleens mini-orgaantjes in 3D, al is dat wel een beetje overdreven. Het gaat eigenlijk om één compartiment van een orgaan – bij ons de binnenbekleding van de baarmoeder – niet om een volledig orgaan.” Je vertrekt van menselijke cellen, die je verkrijgt door biopsies. Als je aan de cellen in het petrischaaltje de juiste cocktail van groeifactoren toevoegt, groeien ze uit tot een 3D-stuctuur. Je kan zo verschillende organen deels nabootsen, afhankelijk van waar de kweekcellen vandaan komen. “In ons geval zijn het cellen uit het baarmoederslijmvlies en kweken we een organoïde die het endometrium nabootst.”

Zo’n organoïde opent heel wat wegen tot onderzoek. De eerste stap was organoïden kweken uit het weefsel van gezonde vrouwen. Dat maakt het mogelijk om de menstruele cyclus in een kweekschaaltje te bestuderen. Als je hormonen – oestrogeen en progesteron – toevoegt of verwijdert, bootsen de piepkleine structuren de normale reacties van het baarmoederslijmvlies na, net zoals tijdens een menstruele cyclus.

Een organoïde – een driedimensionale celstructuur, hier in het rood – gekweekt uit endometrium-weefsel (het baarmoederslijmvlies) van een patiënte.
Een organoïde – een driedimensionale celstructuur, hier in het rood – gekweekt uit endometrium-weefsel (het baarmoederslijmvlies) van een patiënte.
© KU Leuven, Cluster Stamcel- en Ontwikkelingsbiologie, drs. Nina Maenhoudt

Gezonde en zieke organoïden

In een tweede fase kweekten de onderzoekers organoïden met cellen van patiëntes met endometriose, zowel van hun endometrium als van de zieke letsels in de andere organen. “We beschikken nu over een biobank van organoïden van het endometrium in gezonde en zieke toestand. Dat kan ons helpen om te achterhalen hoe een slecht functionerend baarmoederslijmvlies onder andere onvruchtbaarheid veroorzaakt.”

De volgende stap is om zo behandelingen te zoeken. Want je kan natuurlijk kandidaat-geneesmiddelen loslaten op zo’n ‘zieke’ organoïde en nagaan welk effect dat heeft. “Het is zelfs mogelijk om op maat van de patiënte te werken: het is ten slotte een ‘gepersonaliseerde’ organoïde”, legt Vankelecom uit. Zijn onderzoeksgroep start met het testen van kandidaat-geneesmiddelen voor endometriose en er zijn al bedrijven geïnteresseerd.

Het is zelfs mogelijk om op maat van de patiënte te werken: het is ten slotte een ‘gepersonaliseerde’ organoïde.

Robotisering

Dankzij organoïden zal het testen van nieuwe geneesmiddelen in de toekomst trouwens veel sneller gaan, gelooft Vankelecom. “Nu doen we alles met de hand: we brengen via een pipet een kandidaat-geneesmiddel bij de organoïden. Maar dat kan geautomatiseerd worden. Samen met het Center for Drug Design and Discovery (CD3) ontwikkelen we een nieuw organoïde-testplatform: een gerobotiseerd systeem zou zo duizenden medicamenten tegelijk kunnen screenen. Dat gaat ons een enorme tijds- en efficiëntiewinst opleveren.”

En ook de organoïden zelf ziet Vankelecom nog evolueren naar mini-orgaantjes die wél een replica zijn van een volledig orgaan in plaats van slechts van een deel ervan. “We hopen snel assembloïden te kunnen maken: dat zijn samengestelde organoïden die bestaan uit verschillende celtypes van het basisorgaan en die zo de verschillende compartimenten van dat orgaan nabootsen.”

Zwangerschap nabootsen

Het blijft futuristische termen regenen, als Vankelecom verder vertelt over zijn toekomstplannen. Hij werkt samen met onderzoekers uit Wenen die blastoïden ontwikkelden. Dat zijn voor alle duidelijkheid geen organoïden, maar wel embryomodellen die kunstmatig aangemaakt worden met stamcellen. “Als we die blastoïden bij onze endometrium-organoïden inbrengen, hebben we een in vitro embryo-implantatiemodel. Zo kan je nabootsen en bestuderen wat er gebeurt in de begindagen van een gezonde zwangerschap, maar ook wat er misloopt bij ziektes zoals endometriose.” Dat geeft weer opties om nieuwe geneesmiddelen voor onvruchtbaarheid bij endometriose of bij andere aandoeningen op het spoor te komen, maar ook om bijvoorbeeld nieuwe anticonceptiva te ontdekken.

Het onderzoek met organoïden neemt dus een hoge vlucht. “Biopsiestalen van baarmoederslijmvlies zijn meestal erg klein. Tot nu toe was het heel moeilijk om daarmee op een betrouwbare manier weefsel te kweken en vermenigvuldigen in het labo. De organoïden zijn op dat vlak een grote stap voorwaarts. Voor aandoeningen die onder de radar bleven, zoals endometriose, is dat uiterst belangrijk. Na decennia van weinig wetenschappelijke vooruitgang krijgt het onderzoek hiermee een boost. Hopelijk vertaalt zich dat nu ook snel in therapieën die de levenskwaliteit van de patiëntes een boost kunnen geven. Want de aandoening mag dan wel goedaardig zijn, ze is ook heel ernstig en verdient meer aandacht.”

(if)