Links het uit stamcellen ontwikkelde muisembryo (rood) na 48 uur, rechts een ‘normaal’ embryo na 96 uur. Blauwgekleurde cellen vormen het buitenembryonale weefsel (afb: univ. van Cambridge)

Magdalena Zernicka-Goetz en medeonderzoekers van de universiteit van Cambridge hebben in het lab muizenembryo’s ‘gemaakt’ uitgaande van embryonale stamcellen. Daar zijn (dus) geen geslachtscellen aan te pas gekomen. Het is voor het eerst dat er iets gefabriekt wordt als een zoogdierembryo zonder ook geslachtcellen te gebruiken. Bij klonen zijn geen zaadcellen, maar wel eicelen nodig. De onderzoekers stellen heel braaf dat die ontwikkeling plaatsvindt in het kader van onderzoek naar onvruchtbaarheid en de vroege ontwikkeling van het embryo, maar, zou je zeggen, met deze techniek zou je, uiteindelijk, ook mensen kunnen kweken. Onderzoekers betwijfelen (dat laatste).

Het idee was ook een moederkoek (placenta) te creëren uit zogeheten trofoblastische stamcellen. Door deze twee typen cellen onafhankelijk van elkaar te kweken en ze vervolgens te combineren in een speciale gel, bleken beide celsystemen zich met elkaar te verbinden en zich samen te ontwikkelen. Dat zou nog niet eerder gedaan zijn.  Na vierenhalve dag zagen de embryo’s er net zo uit als normale muisembryo’s die op het punt staan te diversificeren. Zernicka: “We zagen dat de cellen zich zonder hulp zelf organiseerden.”
De op onnatuurlijke wijze gekweekte embryo’s zouden meer inzicht moeten verschaffen hoe embryo’s zich ontwikkelen, stelt Zernicka. De onderzoekers hadden er voor gezorgd dat de cellen verschillend fluoresceerden om die ontwikkeling beter te kunnen volgen.

Bal

Embryo’s van zoogdieren beginnen als een symmetrische bal die langer wordt, een interne holte krijgt en een cellaag ontwikkelt die het mesoderm genoemd wordt, een van de drie kiembladen of -lagen. Daaruit ontwikkelt zich het bot- een spierweefsel.
“We wisten niet hoe die holte gevormd wordt”, zegt Zernicka. “Nu hebben we daar het mechanisme voor gevonden en de achtervolgende stappen waarin dat gebeurt. Het is de basis voor het hele lichaam.”
Volgens Leonard Zon van het kinderziekenhuis in Boston is de nieuwe benadering een grote toevoeging aan het stamcelonderzoek. “Dat zou uitgebreid kunnen worden naar menselijke stamcellen. Za kan de vruchtontwikkeling beter bestudeerd worden.”

In de opzet van de onderzoekers van Cambridge ontbreken twee van de drie kiembladen: naast een mesoderm bevat een embryo in de vroege fase ook een ectoderm, waaruit zich huid en zenuwstelsel vormen, en een endoderm, dat het startpunt is van de organen. De onderzoekers hopen die typen celstructuren te gaan kweken door stamcellen toe te voegen die zich ontwikkelen tot de dooierzak.

Menselijke cellen

Als het ook lukt uitgaande van stamcellen menselijke embryo’s te kweken, dan zou, is het verhaal van de onderzoekers, de ontwikkeling bij de menselijke vrucht beter kunnen worden bestudeerd. Nu wordt dat onderzoek nog belemmerd door het gebrek aan wat ietwat laatdunkend ‘restembryo’s’ worden genoemd, embryo’s die niet ‘gebruikt’ worden bij kunstmatige bevruchting.
Mogelijk dat er met deze embryo’s makkelijker is te ‘spelen’ (waarom, is mij niet duidelijk), zodat kan worden bekeken wat het effect van bepaalde storingen is. Dat zou van belang kunnen zijn voor het voorkomen van een abnormale zwangerschap of van miskramen. Zernicka: “Zo zou je achter de beginselen kunnen komen die de ontwikkelingsstadia beheersen. In de baarmoeder kun je zoiets niet bestuderen.”

Het is de vraag of deze techniek (uiteindelijk) zal leiden een volgroeid kind/jong. De verwachting is dat de embryo’s zich in een petrischaaltje niet veel verder zal ontwikkelen dan wat de onderzoekers uit Cambridge nu hebben laten zien. De vrucht moet worden gevoed en voorzien van zuurstof, waar normaalgesproken de moederkoek voor zorgt. Die noodzakelijke ingrediënten zijn afkomstig van de moeder. Zernicka stelt dat ze er niet op uit is muisjes in het lab te kweken met de stamceltechiek, maar ze hoopt dat de toevoeging van de dooierzak de embryo’s lang genoeg laat leven om het ontstaan van de organen te kunnen bestuderen.

Bron: New Scientist