Promotie: Advancing stem cell-based technologies for intervertebral disc regeneration

Samenvatting proefschrift

Lage rugpijn is wereldwijd een groot gezondheidsprobleem, vaak veroorzaakt door de degeneratie van de tussenwervelschijf – het ‘kussen’ tussen de wervels in onze wervelkolom. In de puberteit verliezen mensen hun juveniele tussenwervelschijfcellen (notochordale cellen) en dit fenomeen draagt bij aan de degeneratie van de tussenwervelschijf. Curatieve therapieën bestaan nog niet.  Regeneratieve strategieën waarbij stamcellen worden gebruikt om de tussenwervelschijf te regenereren, hebben veel belangstelling gekregen.

Dit proefschrift bouwt voort op de potentie van geavanceerde stamcellen, de zogenaamde geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSCs) en hun vermogen om te differentiëren tot juveniele tussenwervelschijfcellen (iNLCs = iPS-afgeleide notochordale achtige cellen) en gezond tussenwervelschijfweefsel te produceren.  De translatie van op iNLC gebaseerde therapieën naar de kliniek wordt momenteel beperkt door uitdagingen bij het bereiken van optimale differentiatie en celpurificatie. Om de belangrijkste knelpunten aan te pakken, is in dit proefschrift een multidisciplinaire aanpak gebruikt om de therapeutische strategieën van iNLC te onderbouwen. Door een rood fluorescerend gen op te nemen, gekoppeld aan het vermogen van de iNLC's om een gezonde matrix te produceren, hebben we een hulpmiddel ontwikkeld dat het gemakkelijk maakt om iNLC's te identificeren. We hebben de genbewerkingsmethode, CRISPR, toegepast voor activering van meerdere genen, waarbij we de activering van specifieke genen nauwkeurig targetten en stimuleren om de iPS-NLC-differentiatie te verbeteren. Tegelijkertijd hebben we de genetische en epigenetische kenmerken van tussenwervelschijfcellen van honden onderzocht met behulp van geavanceerde methoden om de cellulaire instructies bloot te leggen die essentieel zijn voor de ontwikkeling en het onderhoud van jonge tussenwervelschijfcellen. Over het geheel genomen bevorderen de nieuwe hulpmiddelen en wetenschappelijke kennis uit dit proefschrift iPSC-gebaseerde therapeutische strategieën voor regeneratie van tussenwervelschijven, een veelbelovende manier om lage rugpijn bij zowel mensen als honden te behandelen.