NTS 2016728 Het begrijpen hoe een totipotente cel (een cel die

Niet-technische samenvatting 2016728
1 Algemene gegevens
1.1 Titel van het project
Het begrijpen hoe een totipotente cel (een cel die zich kan ontwikkelen tot
willekeurig welk orgaan) ontstaat en hoe de ontwikkelingsrichting wordt bepaald,
kort na bevruchting van de eicel
1.2 Looptijd van het
project
5 jaar
1.3 Trefwoorden
(maximaal 5)
Preimplantatie, single-cell, epigenetica, totipotent, differentiatie
2 Categorie van het project
2.1 In welke categorie valt
het project.
Fundamenteel onderzoek
Translationeel of toegepast onderzoek
Wettelijk vereist onderzoek of routinematige productie
U kunt meerdere
mogelijkheden kiezen.
Onderzoek ter bescherming van het milieu in het belang van de gezondheid
of het
welzijn van
mens
dier
Onderzoek
gericht
opof
het
behoud van de diersoort
Hoger onderwijs of opleiding
Forensisch onderzoek
Instandhouding van kolonies van genetisch gemodificeerde dieren, niet
gebruikt in andere dierproeven
3 Projectbeschrijving
3.1
Beschrijf de
doelstellingen van het
project
(bv de
wetenschappelijke
vraagstelling of het
wetenschappelijk en/of
maatschappelijke
belang)
Alle cellen van het lichaam ontstaan uit één cel: de bevruchte eicel. Bijna alle
cellen hebben daarom precies hetzelfde erfelijke materiaal. Toch is het
lichaam opgebouwd uit zo’n 250 heel verschillende celtypen met specifieke
functies. In de ene cel zijn genen van een bepaald type actief en
identiteitsbepalend, in een andere cel zijn diezelfde genen inactief en hebben
andere genen juist een actieve rol. Het onderzoek naar wat bepaalt of genen
actief worden, is het domein van de epigenetica. Wat we weten is dat het in
eiwitcomplexen (chromatine) inpakken of juist uitpakken van genen bepalend
is. Uitgepakte genen kunnen worden ‘gezien’ en geactiveerd door de cel.
Omdat cellen meer dan twintigduizend genen bevatten, kunnen zo
verschillende combinaties van gen-activiteit ontstaan die de identiteit van de
cel bepalen. Soms gaat dit proces fout en worden de verkeerde genen aanof uitgezet. Dat kan komen door veranderingen in de pakking van het DNA
(epigenetica) en door directe fouten in het DNA zelf (genetica). Een beter
begrip van de epigenetische processen is essentieel om te begrijpen wat er
fout gaat op het moment dat een cel een verkeerde identiteit aanneemt.
Het onderzoek naar epigenetische processen is des te waardevoller omdat in
dit vroegste stadium van de ontwikkeling van een lichaamsfunctie het
fundament wordt gelegd voor het hele organisme. Door dit proces vanaf het
prille begin te volgen krijgen we gedetailleerd inzicht in de stappen en keuzes
die van belang zijn bij het vormen van cellen met verschillende functies.
Inzicht in het epigenetisch profiel van de cellen is ook essentieel voor de
verbetering en verdere ontwikkeling van stamceltherapieën. Ten slotte: de
technieken die we voor dit onderzoek ontwikkelen kunnen ook goed worden
toegepast in andere wetenschapsdisciplines, zoals kankeronderzoek (de
ontwikkeling van tumorcellen).
3.2
Welke opbrengsten
worden van dit project
verwacht en hoe dragen
deze bij aan het
wetenschappelijke en/of
maatschappelijke
belang?
Wetenschappelijk belang:
Verkrijgen van nieuwe inzichten in de epigenetische processen die ten
grondslag liggen aan het ontstaan van verschillende celtypen tijdens de
vroege ontwikkeling van een organisme.
Maatschappelijk belang:
Dit is fundamenteel wetenschappelijk onderzoek. De verwachting is echter
legitiem dat de kennis die voortkomt uit dit onderzoek zal bijdragen aan het
ontwikkelen
van
betere
behandelstrategieën,
gebaseerd
zijn
op
stamceltechnieken.
3.3
Welke diersoorten en
geschatte aantallen
zullen worden gebruikt?
Muizen (wel en niet genetisch gemodificeerd).
Aantal: 7750
3.4
Wat zijn bij dit project
de verwachte negatieve
gevolgen voor het
welzijn van de
proefdieren?
Kortdurend matig ongerief als gevolg van operaties of injecties met
hormonen. Het doden van de dieren
3.5
Hoe worden de
dierproeven in het
project ingedeeld naar
de verwachte ernst?
Muizen: 100% matig ongerief.
3.6
Wat is de bestemming
van de dieren na afloop?
Het experiment start na het doden van de muis met het verzamelen van
bevruchte eicellen voor het buiten het lichaam kweken van embryo’s en het
verzamelen van weefsel voor de ontwikkeling van organoïden:
miniatuurorganen.
4
4.1
Vervanging
Geef aan waarom het
gebruik van dieren nodig
is voor de beschreven
doelstelling en waarom
proefdiervrije
alternatieven niet
gebruikt kunnen worden.
Drie V’s
Allereerst analyseren we gekweekte cellijnen en gekweekte mini-organen.
De resultaten daarvan bepalen uiteindelijk of dierexperimenten nodig zijn.
Voor onderzoek naar de celvorming direct na de bevruchting bestaat geen
alternatief.
4.2
Vermindering
Leg uit hoe kan worden
verzekerd dat een zo
gering mogelijk aantal
dieren wordt gebruikt.
Alle procedures worden eerst getest en geoptimaliseerd in gekweekte
cellijnen of organoïden. De experimenten worden zodanig geoptimaliseerd
dat de data verkregen kunnen worden uit een minimum aan materiaal; in
de meeste gevallen volstaan zelfs enkele cellen.
4.3
Verfijning
Verklaar de keuze voor de
diersoort(en). Verklaar
waarom de gekozen
diermodel(len) de meest
verfijnde zijn, gelet op de
doelstellingen van het
project.
De dierproeven worden uitgevoerd met muizen. Wat betreft de
ontwikkelingvan het lichaam in het vroegste stadium zijn er veel
overeenkomsten tussen muizen en mensen. Bovendien is de kennis en
expertise, door uitgebreid onderzoek naar dit zoogdier, ongekend groot. De
nieuwe technieken die wij ontwikkeld hebben maken het mogelijk om met
minder materiaal meer informatie te vergaren dan voorheen.
Vermeld welke algemene
maatregelen genomen
worden om de negatieve
(schadelijke) gevolgen
voor het welzijn van de
proefdieren zo beperkt
mogelijk te houden.
Waar nodig krijgen de dieren adequate verdoving en pijnstilling.
De muizen worden dagelijks gecontroleerd op welzijn.
De experimenten worden uitsluitend uitgevoerd door bevoegd en competent
personeel.
5
Publicatie datum
Beoordeling achteraf
In te vullen door de CCD
9 mei 2017
Nee
Andere opmerkingen
Nee