Bevrijden van Wnt uit DNA-kraaltjes met uv-licht (afb: Kerstin Göpfrich et al./Nature Nanotechnology)
Door mikrokralen te gebruiken met specifiek gevouwen DNA, bedoeld voor het vervoer van groeifactoren en andere signaalmoleculen zouden onderzoekersters in Duitsland orgaantjes hebben gekweekt die meer overeenkomsten met het ‘echte werk’ dan tot nu toe mogelijk was.
Kweekorgaantjes, door de onderzoekersters organoïden genoemd, worden gebruikt voor fundamenteel onderzoek of voor het testen van medicijnen. Dan is het natuurlijk wel aardig als die qua structuur en samenstelling een beetje lijken op de echte organen. “Tot nu toe was het niet mogelijk de groei van dergelijke weefselstructuren van binnenuit te sturen”, zegt Cassian Afting van het centrum voor orgaanstudies van de universiteit van Heidelberg. Deze nieuwe aanpak zou daar een einde aan gemaakt hebben.
Die DNA-kraaltjes worden geladen met eiwitten of andere biomoleculen. Die worden op specifieke plaatsen in het zich vormende weefsel gespoten. Door bestraling met uv-licht geven die kraaltjes hun lading vrij. Zo kunnen de juiste moleculen op elk gewenst moment en plaats aan de slag gaan.
Vissennetvlies
De onderzoekersters probeerden hun techniek uit op de vorming van het weefsel van het netvlies van de Japanse rijstvis (Oryzias latipes, medaka in het Japans). Als ‘stuurmiddel’ gebruikten ze het signaaleiwit Wnt dat op bepaalde plaatsen in het weefsel moest vrijkomen.
Voor het eerst zouden pigmentepitheelcellen zijn gevormd – de buitenste laag van het netvlies – naast neuraal netvliesweefsel. Eerder zou het toevoegen van Wnt aan de kweken pigmentcellen hebben opgeleverd, maar de ontwikkeling van de zenuwcellen hebben onderdrukt. “Dankzij de plaatselijke afgifte van signaalmoleculen konden we een realistischer mengsel van celtypen bereiken, waardoor we de natuurlijke celsamenstelling van het vissenoog beter konden nabootsen dan met conventionele celkweken”, legt synthetisch biologe Kerstin Göpfrich van het Max Planckinstituut voor moleculaire biologie uit.
Volgens de onderzoekersters kunnen de DNA-microkralen eenvoudig worden aangepast om veel verschillende signaalmoleculen te transporteren in verschillende soorten kweekweefsels.