De structuurformule van adenosine (afb: Wiki Commons)

Het lijkt er op of het steeds makkelijker wordt om stamcellen een bepaalde ontwikkelingsrichting op te ‘duwen’. Nu melden onderzoekers van de universiteit van Californië in San Diego dat ze maar één molecuul (adenosine) nodig hebben gehad om een (pluripotente) menselijke stamcel aan te zetten zich te ontwikkelen tot een botcel. Met die geïnduceerde botcellen zou schade aan de schedels van muisjes zijn gerepareerd, zonder dat zich kanker ontwikkelde of dat er ontstekingen optraden.

“Een van de hogere doelen van ons onderzoek is om regeneratieve behandelingen toegankelijker te maken door het ontwikkelen van makkelijkere, efficiëntere en goedkopere methoden om botcellen te creëren”, zegt onderzoekster Shyni Varghese.
Sinds de ontdekking van een methode om uit volwassen cellen zogeheten pluripotente (veelkunnende) stamcellen te maken, is op tal van fronten gewerkt aan de inzet van de stamcellen voor het herstel van beschadigd weefsel of beschadigde organen. Het probleem is alleen uit die pluripotente stamcellen direct een bepaald type cel te maken en niet opgezadeld te worden met een wildebomenbos aan celtypen. Daar zijn wel methoden voor, maar die zijn allesbehalve simpel, waarbij gegoocheld wordt met allerlei biologische ingrediënten. Dat maakt de omzetting duur en ondoelmatig.
Een bijkomend probleem is dat stamcelbeandelingen voor regeneratief gebruik nog wel eens ontaarden in de vorming van kankercellen (teratomen). Dat is natuurlijk ook niet de bedoeling.
Varghese en haar ploeg hebben laten zien dat het mogelijk is de differentiëring van menselijke stamcellen te sturen in de richting van functionele botvormende cellen, door adenosine te gebruiken als kweekmedium. Net zoals normale botcellen ontwikkelde deze botvormende cellen botweefsel, inclusief de bloedvaten. Als die cellen bij muizen met botschade werden geïmplanteerd, ontstond er nieuw botweefsel zonder enige vorm van teratomen.

Adenosine

“Het is opmerkelijk dat één molecuul het lot van stamcellen kan bepalen. We hebben geen cocktail van moleculen nodig, geen groeifactoren of andere toevoegingen om botcellen te creëren uit pluripotente, menselijke stamcellen”, stelt Varghese.
Dit onderzoek vloeit voort uit eerder werk van haar groep, waarbij de onderzoekers er achter wilden komen hoe calciumfosfaat uit het botweefsel de stamcellen aanzet zich te ontwikkelen tot osteoblasten (botvormende cellen). Ze vonden dat de cellen calciumfosfaat opnemen om ATP (adenosinetrifosfaat) te vormen. ATP wordt vervolgens afgebroken waarbij adenosine vrijkomt. Dat molecuul ‘vertelt’ de stamcellen zich te ontwikkelen tot osteoblasten.

“We waren benieuwd wat er zou gebeuren als we die stappen zouden overslaan”, vertelt de onderzoekster. “Dat heeft ons tot dit onderzoek gebracht.” De onderzoekers gaan nu wat nauwkeuriger bekijken hoe dat proces precies in zijn werk gaat. Tot nu toe hebben ze ontdekt dat de stamcellen op de buitenkant van hun membraan een receptor hebben, A2bR gedoopt, die adenosine bindt. Maar wat gebeurt er dan, is nu hun vraag.

Bron: Science Daily