Lamme muizen lijken op licht te ‘lopen’


Er wordt genetisch wat afgeknutseld en af en toe vraag je je af of de betreffende knutselaars het allemaal goed hebben begrepen (of ikzelf, natuurlijk). Waarom zou je cellen met licht willen sturen/regelen, bijvoorbeeld? In het lichaam zitten genoeg andere regelmechanismes waar je gebruik van kunt maken en licht is niet de meest voor de hand liggende ‘regelknop’. Toch is dat precies wat Linda Greensmith van het universiteitscollege in Londen heeft gedaan. Ze en haar medewerkers gebruikten licht om lamme muizen weer spierkracht (of althans een spiercontractie) te geven , in combinatie met een stamceltherapie. 

Optogenetica, daar hebben we het over, wordt niet alleen niet als iets vreemds gezien, maar zelfs toegejuicht als een van de belangrijkste ontwikkelingen in de neurowetenschappen. We praten dan over methodes om hersencellen een lichtgevoelige eiwit te laten produceren, dat ‘vuurt’ (actief is) als dat met licht beschenen wordt. Ik denk dan: lekker handig in het lichaam, maar goed ik ben geen wetenschapper.  Optogenetica is dan ook vooral gebruikt om te bestuderen hoe hersencellen werken, maar er zijn altijd weer bijdehandjes die zo’n benadering dan weer willen gebruiken voor therapeutische doeleinden. Een struikelblok is altijd de angst geweest dat genetische manipulatie van hersencellen de hersens onherstelbaar zouden kunnen beschadigen. Greensmith veranderde eerst in het lab iets aan de stamcellen van muizen, zodat ze makkelijk te verwijderen zouden zijn als er iets mis zou gaan.

Greensmith en haar medewerkerts plantten een algen-gen in het DNA van de embryonale stamcellen, dat codeert voor een lichtgevoelig eiwit. Ze liet de cellen zich ontwikkelen tot motorische zenuwcellen, de cellen die signalen van en naar het ruggenmerg transporteren. Ze injecteerde de cellen in de zenuw die van het ruggenmerg loopt naar de achterpoten. Bij de arme muisjes waren die zenuwen doorgesneden.
Na vijf weken verdoofden (gelukkig) Greensmith en haar medewerkers de muizen, sneden de beestjes open en beschenen met blauw licht de behandelde zenuw. Het pootje trok samen. “We waren verbaasd hoe goed dat werkte”, zei de onderzoekster. Meestal wordt er, ter stimulatie van de zenuw of spier, gewerkt met elektrische pulsen, maar dat zou een pijnsensatie kunnen opwekken, omdat de pijnzenuwen nog kunnen werken. Bovendien zouden de spieren te hard kunnen samentrekken, waardoor ze te snel vermoeid raken. Met optogenetica zouden de spiervezels kalmer worden gestimuleerd. Die stimulans is afhankelijk van de lichtintensiteit. Ik stel me zo voor dat dat met elektrische pulsen ook te regelen valt. Sorry hoor, maar dat lijkt me niet echt een praktische therapie.

Nu komt echter dan toch het praktische verhaal. Een muis kan je opensnijden. Dat beestje heeft niks te willen, maar gaan we dat bij mensen ook doen? De onderzoekers hebben zich daar ook mee beziggehouden. Ze ontwikkelen momenteel een soort manchet van ledjes, dat je rond de behandelde zenuw schuift. Die ledjes krijgen stroom van een onder de huid geplaatste minibatterij. Ze kijken ook of er alternatieven zijn voor stamcellen, omdat die het afweersysteem aan het werk zetten, want vreemd. Waarschijnlijk worden het pluripotente stamcellen van eigen ‘komaf’, die, bijvoorbeeld, ontwikkeld zijn uit de eigen huidcellen.
Het eerste doelwit van de onderzoekers is lichtgevoelige motorische zenuwcellen te ontwikkelen voor mensen met ademhalingsmoeilijkheden. “Bij lopen heb je te maken met 40 verschillende spieren in een complexe volgorde, terwijl het bij ademhalen maar om een simpele spierbeweging gaat.” Hun ideeën willen de onderzoekers eerst uitproberen op varkens. Ze ontwikkelen nu een soort stimulator met een ‘knipperlicht’ voor de middenrifszenuw , waardoor de door die zenuw aangestuurde spieren zich beurtelings samentrekken en ontspannen.

Bron: New Scientist

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.