De gekweekte rompstructuur (midden) die zou lijken op een muisembryo van vijf dagen (afb: Herrmann et. al)

Met behulp van stamcellen van muisjes zouden onderzoekers van het Max Planck-instituut voor moleculaire genetica in Berlijn in een speciale gel een cellenstructuur hebben gekweekt die wel wat weg had van een muisembryo. Er zouden structuren aanwezig zijn die wezen in de richting van neurale, bot- en spierweefsel. Dergelijke ‘kweekembryo’s’ zouden goede diensten kunnen bij farmacologisch onderzoek maar ook bij de bestudering van de vroege ontwikkeling van embryo’s, denken de onderzoekers.
Het groeien van een vrucht bij zoogdieren is lastig te volgen zonder iets stuk te maken. Tijdens de ontwikkeling in de schoot van de moeder (het moederdier) gebeurt er van alles en van veel is nog steeds niet al te veel bekend. Dan lijkt het ‘kweken’ van een embryoachtige structuur in een petrischaaltje een uitkomst, maar de vraag is dan natuurlijk hoe de ontwikkeling daarvan zich verhoudt tot het echte werk.
De gekweekte ‘embryootjes’ zijn erg klein, ongeveer 1 mm, en bevatten een soort neurale buis waaruit zich het ruggenmerg zou moeten ontwikkelen. Verder bevat de cellenstructuur somieten, voorlopers van het skelet, van kraakbeen en spierweefsel. Sommige ‘kweekembryo’s’ hebben ook voorlopers van organen als de darmen. Na zo’n vijf dagen is de analogie met een echte vrucht ten einde.
“Dit maakt het ons mogelijk de ontwikkeling van een muisembryo direct te volgen met een groot aantal monsters. Dat is bij dieren (ik neem aan dat hij zoogdieren bedoelt; as) niet mogelijk”, zegt Bernhard Herrmann. “Van complexere processen zoals de morfogenese (hoe zich de diverse organen e.d vormen.; as) hebben we eigenlijk alleen maar kiekjes”, zegt medeonderzoeker Alexander Meissner, “maar dat verandert met dit model.”

Gel

Tot nu toe was het alleen mogelijk geweest celstructuren te kweken die gastruloïden worden genoemd. Daarbij ontstaan ook dergelijke celstructuren maar dan zonder de aanzet van de ontwikkeling van nieuwe weefsels. Dat betere resultaat zou zijn geholpen door een type gel die de eigenschappen zou hebben van de extracellulaire matrix, de materie buiten de cellen.
Die matrix bestaat uit een mengsel van verlengde eiwitten die door cellen worden afgescheiden en in het hele lichaam fungeert als, oneerbiedig uitgedrukt, elastische vulling. De gel zou dan ook de grote truc zijn die tot het gemelde resultaat zou hebben geleid. “Die ondersteunt de kweekcellen en oriënteert ze in de ruimte”, zegt (weer een andere) medeonderzoeker Jesse Veenvliet. Die voorkomt ook dat de afgescheiden stoffen uit de cellenstructuur verdwijnen. “De cellen communiceren beter waardoor de zelforganisatie ook beter is”, voegt de onderzoeker daar aan toe.
Na vijf dagen werd de celstructuur uit elkaar ‘geplukt’ om de cellen afzonderlijk te bestuderen. Niet alle cellen die een echt vijfdaags embryo bevat waren aanwezig, maar de onderzoekers vonden het resultaat toch heel bevredigend. Het bleek ook dat de meeste juiste genen op het juiste tijdstip en op de juiste plaats in de structuur werden geactiveerd. Slechts een aantal genen zou uit de pas hebben gelopen.

De onderzoekers knutselden wat aan de genetica en construeerden zo een mutatie die ook in echte embryo’s voorkomt. Dat zijn de dingen waar dit soort ‘kweekembryo’s’ uiterst geschikt zouden zijn. Ik heb zo mijn twijfels.

Bron: Science Daily