Creatie van functionele stembanden in het laboratorium
Amerikaanse onderzoekers van de University of Wisconsin-Madison zijn erin geslaagd om in het laboratorium weefselplooien te kweken die lijken op menselijke stembanden. Bovendien konden ze de werking ervan aantonen: een grote première.
Het was ook een hele krachttoer, omdat de stembanden een complex, kwetsbaar en uiterst moeilijk na te maken geheel vormen. Ze worden gevormd uit plooien in de mucosa van het strottenhoofd en bestaan uit een speciaal weefsel dat flexibel genoeg is om te vibreren als er lucht passeert maar ook stevig genoeg is om honderden keren per seconde tegen elkaar te botsen. Het weefsel is niet alleen in staat om de aerodynamische energie op biomechanische wijze om te zetten in hoogfrequente vibraties, maar vormt ook een barrière voor de luchtstroom en de pathogene en irriterende agentia die de luchtwegen binnendringen.
De orthofonist dr. Nathan Welham en zijn collega's gingen die enorme uitdaging aan en creëerden kunstmatig, in een incubator, een geplooide mucosa. Ze deden dat door fibroblasten en menselijke epitheelcellen, noodzakelijk voor de elasticiteit van de weefels, te isoleren, te zuiveren en op te kweken. Vervolgens werden ze samengebracht in een driedimensionale matrix van collageen, die als geraamte dienstdeed. Dat systeem is vergelijkbaar met wat wordt gebruikt om kunsthuid in het laboratorium te kweken.
De groei van de cellen op de structuur heeft geleid tot de vorming van elastisch weefsel dat eruitziet als natuurlijke stembanden, vochtig en elastisch. Het weefsel van de stembanden werd op twee weken tijd gekweekt en overleefde drie maanden in het lichaam van een muis waarvan het immuunsysteem was aangepast om dat van de mens te benaderen. Dat is opmerkelijk, aangezien bij de meeste transplantaten een risico op afstoting bestaat.
Vervolgens transplanteerden de onderzoekers diezelfde weefsels op hondenkadavers, waarna ze vochtige lucht door de plooien bliezen om na te gaan of ze konden vibreren. Tegen alle verwachtingen in konden ze geluiden voortbrengen die op geblaf leken.
De kweekmethode moet echter nog verder ontwikkeld worden en de structuur van de verkregen weefsels is voorlopig nog een heel stuk eenvoudiger dan die van mature stembanden. Waarschijnlijk zal het dan ook nog een jaar of tien duren voor er kunststembanden kunnen worden ingeplant bij de mens.
Toch is de zopas geleverde prestatie bemoedigend en betekenisvol. Ze toont aan dat er in de toekomst een doeltreffende behandeling mogelijk wordt voor mensen met een disfunctie van de stembanden als gevolg van een letsel, fibrose of strottenhoofdkanker.
De stem herstellen als die aangetast is, vormt zonder twijfel een grote uitdaging. Wereldwijd zijn er immers tientallen miljoenen mensen die geen stem meer hebben, terwijl die nochtans essentieel is om te kunnen communiceren en een sociaal leven te leiden.