Stamcellen met een geheugen Uit volwassen cellen gefabriceerde

Stamcellen met een geheugen
Uit volwassen cellen gefabriceerde stamcellen onthouden hun afkomst
Noorderlicht.vpro.nl, aug 2010
Stamcellen die worden gemaakt van volwassen lichaamscellen leken de belofte van de toekomst. Maar deze
cellen blijken toch niet zo veelzijdig te zijn als embryonale stamcellen.
En het leek zo goed te gaan met het stamcelonderzoek. Al jaren roepen wetenschappers dat stamcellen de medische belofte van
de toekomst zijn. Deze cellen zijn nog ongespecialiseerd en kunnen in principe uitgroeien tot elk type cel dat je maar wilt, van
huid tot bot en zelfs tot (delen van) een orgaan. Erg handig dus als je beschadigd weefsel of organen wilt oplappen. De beste
stamcellen komen uit embryo’s; maar het gebruik van menselijke embryo’s voor wetenschappelijk onderzoek en medische
doeleinden is nogal omstreden. Zelf als het gaat om embryo’s die ‘over’ zijn van ivf-behandelingen, en die normaal weggegooid
worden.
Een paar jaar geleden was het dan ook groot nieuws toen wetenschappers erin slaagden volwassen cellen terug te brengen in hun
embryonale staat. Het resultaat, de zogenoemde ‘induced pluripotent stem cells’ of IPSC’s, zijn extra veelbelovend omdat ze niet
alleen embryo’s overbodig maken, maar je hiermee ook weefsel zou kunnen kweken met precies dezelfde genetische
eigenschappen als dat van een patiënt. Wat voorkomt dat zulk nieuw weefsel wordt afgestoten. Maar nu blijkt dat die IPSC’s toch
lang
niet
zo
goed
zijn
als
de
‘echte’
embryonale
stamcellen.
Zo ziet een eicel er vijf dagen na de bevruchting uit. Dit klompje cellen, dat nog moet uitgroeien tot een embryo, heet een
blastocyst. De klonterige massa onderin zijn de stamcellen; deze kunnen uitgroeien tot elk willekeurig ander celtype.
Tegenwoordig kunnen stamcellen ook worden gemaakt uit volwassen cellen. Bijvoorbeeld uit de huidcellen van het puntje van
de staart van een muis. Zulke stamcellen heten induced pluripotent stem cells, of IPSC's.
Dat beweren twee onderzoeksteams die deze week los van elkaar hun resultaten naar buiten brengen. Het ene onderzoek, onder
leiding van Jose Polo van de Hardvard Medical School, staat in Nature Biotechnology. Zijn team maakte stamcellen van vier
soorten cellen uit een volwassen muis: huidcellen, spiercellen en twee soorten cellen die een rol spelen in het immuunsysteem.
Hoewel de stamcellen die ze zo kregen allemaal tot een groot aantal soorten cellen kon uitgroeien – iets dat eerder werd gezien
als bewijs dat IPSC’s goed werken – was er toch verschil in de specialisatie van de cellen. Afhankelijk van het soort cel waarvan
ze waren gemaakt, groeiden de stamcellen vaker uit tot het ene type weefsel dan het ander. Zo groeiden uit spiercellen verkregen
stamcellen een stuk makkelijker uit tot bloedcellen dan stamcellen die afstamden van huidcellen.
Toen de biomedici de genetica van hun stamcellen onder de loep namen, merkten ze dat je de op verschillende manieren
verkregen stamcellen duidelijk van elkaar kon onderscheiden. Hoewel ze in theorie allemaal hetzelfde hadden moeten zijn,
bleken er toch in de ene cel net iets andere genen aan- en uit te staan dan in de ander. Dit verschijnsel heet epigenetica. Hoewel
alle cellen in je lichaam precies dezelfde genen bevatten, verschilt per cel welke genen wel en niet actief zijn. Je lichaam regelt dit
door stukjes van een gen als het ware af te plakken met een pleister van methylgroepen, waarna het eiwit dat DNA afleest niet
meer aan zo’n gen kan binden. Tijdens het proces waarbij een volwassen cel wordt omgezet in een stamcel zouden al die
methylgroepen van het DNA af moeten gaan. Maar blijkbaar blijven er vaak toch een aantal zitten.
Dezelfde
uitkomsten
Dat is ook de conclusie van George Daley en zijn team van het Boston Children’s Hospital, die over hun eigen stamcelonderzoek
schrijven in Nature. Zij vergeleken de eigenschappen van IPSC’s met die van echte embryonale stamcellen. Hun uit volwassen
muizencellen gefabriceerde stamcellen waren ook meer geneigd uit te groeien tot bepaalde weefsels dan andere, afhankelijk van
hun oorsprong. Terwijl de embryonale muizenstamcellen zo’n voorkeur niet hadden. En ook deze onderzoekers merkten dat het
DNA
van
stamcellen
uit
volwassen
cellen
nog
methylgroepen
bevatte.
Betekent dit dat stamcellen die worden gemaakt uit iemands eigen volwassen cellen niet bruikbaar zijn voor medische
toepassingen? Niet per se. Misschien moeten wetenschappers er stomweg alleen, per toepassing, rekening mee houden welke
soort cellen ze gebruiken om stamcellen van te maken. Uit het onderzoek van Polo’s groep blijkt bovendien dat de kunstmatige
stamcellen hun afkomst soms alsnog ‘vergeten’ als je ze een poosje doorkweekt als stamcel, dus zonder de cel te prikkelen uit te
groeien tot ander weefsel. Alleen is het wel een beetje onhandig dat het per cel verschilt hoe lang deze erover doet om z’n
methylgroepen kwijt te raken.