Chromatine is de dicht gepakte structuur van DNA en histonen (gekleurd) in de celkern

Een Japans/Frans/ Duitse onderzoeksgroep zou voor het eerst muizencellen hebben geproduceerd die veel weg hebben van totipotente (alleskunnende) stamcellen (in het verslag in Nature wordt gesproken over de fase dat de embryo uit 2 cellen bestaat: 2C-cellen). Totipotente stamcellen zijn in staat een meercellig organisme te vormen maar ook de daarvoor nodige ‘infrastructuur’ als moederkoek en navelstreng. Al enige jaren is het mogelijk om uitgaande van volwassen cellen als huidcellen pluripotente (veelkunnende) stamcellen te maken, die zich in principe kunnen ontwikkelen tot elke type cel in het bijbehorende meercellig organisme (zoals de mens). Of die 2C-stamcellen zich ook kunnen ontwikkelen tot volwaardig organisme is (mij) niet bekend.

Net na de bevruchting, na de eerste celdeling, als het embryo nog maar uit twee cellen bestaat, zijn die tot alles in staat (totipotent). Dat wil zeggen dat ze niet alleen de basis vormen voor een meercellig organisme, maar ook voor alles wat daar bij hoort zoals de placenta en de navelstreng. Gaandeweg verliezen die vruchtcellen die, wat genoemd wordt, plasticiteit. Dat gebeurt in de fase van de blastocysten, als de vrucht uit zo’n 30 cellen bestaat die in een soort blaasje (blastocyste) zitten. Dan worden het gewone embryonale stamcellen. Die zijn nog wel zo plastisch dat ze zich in willekeurig welk celtype kunnen ontwikkelen (ik zou zeggen dat ze dan pluripotent zijn). Na de blastocystenfase gaan de cellen in de vrucht zich specialiseren.
Het is al jaren mogelijk gespecialiseerde cellen te herprogrammeren tot pluripotente stamcellen. De onderzoekers wilden uitzoeken waarom de ’terugontwikkeling’ stopt bij de pluripotente stamcel. Daartoe bestudeerden ze de kenmerken van de totipotente cellen en de eventuele mogelijkheden de stamcellen verder te ontwikkelen tot totipotentie.
Het blijkt dat er bij het herprogrammeren van, bijvoorbeeld, huidcellen wel degelijk totipotente cellen ontstaan. De onderzoekers vergeleken die met die van de eerste embryocellen. Het DNA in die totipotente cellen blijkt minder compact en de expressie van het eiwitcomplex CAF1 is in die cellen lager. Dat eiwit heeft iets van doen met het produceren van chromatine, de zeer compacte structuur van DNA en histonen (eiwitten). Dat eiwit zou dus ook verantwoordelijk zijn voor het handhaven van de pluripotente toestand. Op basis van die veronderstelling hebben de onderzoekers geprobeerd de totipotente toestand te bereiken door het deactiveren van het CAF1-gen, waardoor het chromatine minder compact wordt. Hetgeen ze kennelijk gelukt is (dus). Overigens meldt de Wikipedia dat het om ethische redenen lastig is om aan te tonen dat menselijke stamcellen totipotent zijn. Wellicht dat met dit onderzoek een ethische weg is gevonden de totipotentie van stamcellen vast te stellen.

Bron:Futura-Sciences