Beenmergweefsel gekweekt voor aanmaak bloedcellen

Aanmaak bloedcellen in het beenmergOnderzoekers in Zwitserland hebben beenmerg gekweekt waarin bloedstamcellen voor langere tijd bewaard kunnen worden zonder dat ze hun functie verliezen. Uitstekend materiaal om de aanmaak van bloedcellen te bestuderen of de effecten van medicijnen, denken de onderzoekers. Lees verder

Onderzoekers ‘bouwen’ iets wat op een cel lijkt

Kunstmatige cel

Kunstmatige cel met actinedraden en organel (hetgroen) waar de benodigde energie (ATP) vandaan komt (afb: Harvard)

In synthetische biologie kun je de materie van bovenaf of van onderaf benaderen. De eerste methode is een levende cel te nemen en daar wat aan te veranderen, de tweede om van de bodem af aan iets te construeren dat lijkt op een cel. Dat hebben onderzoekers van de Harvard- (VS) en de Sogang-universiteit (Zd-Kor) gedaan. Ze bouwden een celachtige structuur die met behulp van fotosynthese allerlei celachtige activiteiten ontplooide zoals stofwisseling en de vorming van een celskelet. Er zijn eerder kunstmatige cellen gemaakt, maar die waren erg eenvoudig. Deze kunstmatige cel is wat complexer en wellicht een opmaat naar een volledig functionele cel (en daarmee kunstmatig leven?). Lees verder

Kunstmatig enzym fungeert als genschakelaar

Synthetisch enzym activeert gen enz.

Het domino-effect dat het synthetische enzym teweegbrengt. Blauw is het kunstmatige enzym, rood hete hormoon dat het synthetische luciferasegen inschakelt  (afb: uuniv. van Bazel/Yasunori Okamoto)

De natuur heeft er een tijdje over mogen doen, maar toen had zij ook iets moois in elkaar gesleuteld: de cel, de bouwsteen van het leven. Onderzoekers proberen die ‘volmaakte’ schepping nog wat verder te verbeteren en kijken of ze met zelfgemaakte verbindingen genen kunnen (de)activeren. Dat kan. Om wat te doen? Misschien juist dat. Lees verder

Rijping stamcellen flexibeler dan gedacht

Zebravisembryo van 28 uur

Zebravisembryo na 28 uur (afb: univ. van Bazel)

Stamcellen van een embryo ontwikkelen zich gaandeweg  tot een keur aan cellen. Onderzoekers van de universiteit van Bazel hebben bij zebravisembryo’s  die ontwikkeling van zo’n 40 000 cellen eens nauwkeuriger gevolgd. Het blijkt dat bij de rijping stamcellen wel eens een andere ‘afslag’ nemen en zich, bijvoorbeeld, niet tot hartcel ontwikkelen, maar tot hersencel. Lees verder

Combi-beeldtechniek ziet cellen in levende wezens

Het lijkt er op dat met allerlei vernuftige aanpassingen er microscopische technieken worden ontwikkeld die het celleven in volle werking in beeld kunnen brengen. Door twee beeldtechnieken te combineren zijn onderzoekers er in geslaagd het doen en laten van afweercellen in het middenoor van embryo’s van zebravisjes in volle actie vast te leggen in een filmpje. Lees verder

Rapamycine corrigeert genetische afwijkingen bij gistcellen

Rapamycine als corrector van genetische mutaties (?)

Sommige mutaties die bij splijtingsgist leiden tot een afwijkende celgroei en -deling (l) werden gecorrigeerd na toevoeging van rapamycine (r) (afb: OIST)

Onderzoekers van de universiteit van Okinawa (Jap) hebben met behulp van het bacterieproduct rapamycine gistcellen met genetische afwijkingen weer normaal laten functioneren. De Japanse onderzoekers verwachten dat rapamycine, gebruikt als afweeronderdrukker na transplantaties, ook iets zal kunnen betekenen voor het behandelen van genetische afwijkingen bij mensen.

De onderzoekers deden hun proeven met zogeheten splijtingsgist (Schizosaccharomyces pombe) dat, onder meer, wordt gebruikt bij het brouwen van (Afrikaans) bier. Rapamycine, in Nederland bekend onder de naam sirolimus, wordt ook gebruikt als kankermedicijn. Het bacterieproduct trok de aandacht omdat het in staat bleek de levensduur van muizencellen te verlengen.
“Dit is het eerste systematische onderzoek naar mutaties die zijn te ‘genezen’ met rapamycine”, zegt onderzoeker Mitsuhiro Yanagida. “We wisten dat chromosoomafwijkingen bij gist te genezen zijn met hetzelfde middel. Nu hebben Kenichi Sajiki en medeonderzoekers meer dan twaalf andere genetische afwijkingen bij gist ontdekt die daar ook mee zijn te genezen.”

Celdeling

Rapamycine remt de celgroei en -deling door de functie van het enzym TOR-kinase te regelen. Dat eiwit is een signaalstof die de cel informatie verschaft over de voedselsituatie.
Ze veranderden het DNA van de splijtingsgistcellen zo, dat ze allemaal een specifieke mutatie hadden die leiden tot problemen met de celdeling bij een temperatuur van 36°C. Ze probeerden meer dan duizend mutaties uit, waarvan er 45 te ‘redden’ waren door rapamycine. Door toevoeging van dat eiwit verliep de celdeling weer normaal.

Uit een analyse van de genetische afwijkingen van de geredde gistcellen kon worden afgeleid dat twaalf genen een rol spelen bij de temperatuureffecten. Daarmee wisten de onderzoekers waar ze moesten zoeken naar de genezende eigenschappen van het middel.
De twaalf genen behoren tot vier functionele groepen. Een van die genen codeert voor een stressgeactiveerde kinase (SAPK). In gemuteerde vorm zorgt SAPK voor een afwijkende celgroei en -deling. Als dan rapamycine wordt toegevoegd dan herstelde die zich weer tot normaal.
In feite maskeert rapamycine het afwijkende gedrag van SAPK en zorgt voor een delicaat evenwicht tussen SAPK en TOR-kinase. Andere genen die in gemuteerde vorm door rapamycine worden gecorrigeerd coderen voor eiwitten die te maken hebben met de uitwisseling van chemicaliën tussen cellen en met de chromatinestructuur, het ‘ingepakte’ DNA van een cel. De onderzoekers denken dat als rapamycine de normale celgroei en -deling (ook wel proliferatie genoemd) bij gistcellen met afwijkend DNA kan herstellen tot normaal, dat bij de mens misschien ook zou kunnen werken.

Bron: EurekAlert

Kunstmatige organellen functioneren in levende cellen

Kunstmatige organellen in levende cellen functioneren

Blauw is de celkern en rood het product dat het peroxidase-enzym in het kunstmatige organel heeft geproduceerd (afb: Nature)

Synthetische biologie zou je kunnen omschrijven als biologie die de mens naar zijn hand heeft gezet, biologie met een schroevendraaier. Dat doet de mens natuurlijk al vele eeuwen door te fokken en te kweken, maar de laatste dertig, veertig jaar duikt hijzij steeds dieper in de materie. Het schijnt onderzoekers van de universiteit van Bazel (Zwi) gelukt te zijn om kunstmatige organellen (cellichaampjes) in cellen van een levende embryo van zebravisjes te smokkelen en die functioneerden daar ook nog. Het is het idee dat met die methode ziektes zullen worden bestreden. Lees verder

Kunstmatige en echte cellen werken samen

Kunstmatige cel werkt samen met biocellen

De kunstmatige cel gevuld met biocellen en andere benodigdheden (afb: ICL)

Onderzoekers van het Imperial College in Londen (GB) hebben kunstmatige cellen gemaakt die met echte biologische cellen samenwerken en een soort chemische minifabriekjes vormen. Dat zou voor het eerst zijn (wat ik betwijfel). Lees verder

Mannen en vrouwen verschillen tot op celniveau

vrouwen en mannen verschillen ook op celniveau

Nanodeeltjes (groen) komen soms makkelijker vrouwelijke cellen binnen dan mannelijke of omgekeerd (afb: Morteza Mahmoudi)

Mannen en vrouwen verschillen, naar het nu lijkt, zelfs op celniveau. Onderzoekers in de VS en Canada ontdekten dat er verschil is tussen mannelijke en vrouwelijke cellen als het gaat om het opnemen van nanodeeltjes om, bijvoorbeeld, medicijnen af te leveren of om genmateriaal te bezorgen. Ook reageerden mannelijke cellen anders dan vrouwelijke op technieken om gen te herprogrammeren. Lees verder

Medicijnafgiftesysteem wekt ook zonder medicijnen

Hydrogel leidt tot bloedvatvorming en ontstaan nieuw weefsel

Inspuiten van een hydrogel leidt tot vorming van nieuw (zenuw)weefsel en bloedvaten (afb: J.Hartgerink)

Er wordt alom gewerkt aan systemen om medicijnen daar in het lichaam af te leveren waar ze nodig zijn. Onderzoekers van de Amerikaanse Rice-universiteit merkten tot hun verbazing dat hun medicijnafgiftesysteem ook positieve effecten teweegbracht zonder dat dat medicijnen 
Inspuiten van een hydrogel leidt tot vorming van nieuw (zenuw)weefsel en bloedvaten (afb: J.Hartgerink)
vervoerde.
 Dat lag aan het peptide waar die hydrogel gemaakt was. Lees verder