Stamcellen in de hydrogel (afb: UNSW)

Een perongelukke ontdekking in het lab zette onderzoekers van de universiteit van Nieuw-Zuid-Wales (Aus) tot proeven met pluripotente stamcellen en in een hydrogel-omgeving. Die stamcellen vertoonden een ontwikkeling die lijkt op die van een bevruchte eicel, maar dan veel sneller.
Gastrulatie is een vroeg stadium in de ontwikkeling van de vrucht. Bij mensen vindt die plaats op of rond dag veertien na de bevruchting. Bij de proef van Kris Kilian gastruleerden de stamcellen al na twee dagen.
“Gastrulatie is belangrijkste stap (in de embryonale ontwikkeling; as) die leidt tot het menselijke lichaamsplan”, zegt de adjunt-hoogleraar. “Die is de start van een proces waar een paar cellen transformeren in allerlei lichaamsweefsels: zenuwen, hart, bloedvaten, spieren, botten enz. Tot nu toe hebben we nooit goed kunnen bekijken hoe dat bij mensen gebeurt. In het lab kun je dat alleen bekijken bij een zich ontwikkelend embryonaal weefsel.”

Een embryo is in de gastrulatiefase (Afb: WikiMedia Commons)

Het zou voor het eerst geweest zijn dat gastrulatie van mensencellen buiten het menselijk lichaam was te aanschouwen. De ontdekking heeft niet alleen gevolgen voor het bestuderen van de embryonale ontwikkeling maar ook voor allerlei behandelingen zoals celtherapie, gerichte medicijnafgifte en genoombewerking, denken de onderzoekers.
Ook zou het kweken van organen voor transplantatie er haalbaarder door zijn geworden. Nu worden er weliswaar weefsels gekweekt die de cellen hebben van, haast onzichtbare orgaantjes, maar die zijn tot nog toe nooit uitgegroeid tot volwassen, transplanteerbare organen. Ook denken ze dat met deze methode het effect van kandidaatmedicijnen en -behandelingen beter, betrouwbaarder is te beoordelen dan tot u toe mogelijk, alvorens die op mensen los te laten.

Baarmoederwand

De truc schijnt ‘m te zitten in de hydrogel, waarin de stamcellen worden ‘gezaaid’. Daardoor zijn ze in zekere zin geïsoleerd van elkaar. De gel zou lijken op de baarmoederwand en de stamcellen ‘verleiden’ zich te ontwikkelen zoals in een embryo. Kilian: “Dat materiaal geeft net genoeg prikkels om een soort gastrulatie te beginnen. Dat gebeurt niet met glas of kunststof.”
Verder dan de gastrulatiefase gaat die ontwikkeling echter niet. “Zo kunnen we geen mensen maken”, lijkt de hooggeleerde met enige spijt te moeten te bekennen. Alhoewel: gastrulatie is een sleutelfase in de embryonale ontwikkeling, dus…

Zoals vaak in de wetenschap is deze ontdekking per ongeluk (zonder opzet) gedaan. Er vielen enkele stamcellen in een hydrogel. Kennelijk werd die ‘rommel’ niet meteen opgeruimd, want medeonderzoekster Pallavi Srivastava zag wat later dat het leek of de stamcellen zich aan de gel hechten en op het punt stonden te gaan differentiëren (rijpen tot, uiteindelijk, weefselspecifieke cellen). “Het verschil tussen cellen op glas en in de gel was opmerkelijk. Ik dacht: daar gebeurt iets dat ik moet onderzoeken.”

De onderzoekersters willen op dit pad doorgaan, ook om te kijken of ze de ontwikkeling voorbij de gastrulatie kunnen ‘loodsen’. Kilian: “Gastrulatie is niet genoeg. Nu zullen we andere signalen moeten gebruiken om de differentiëring aan de gang te houden.”
Het is duidelijk dat aan dat onderzoek ethische consequenties zijn verbonden, maar Kilian is voorlopig alleen maar enthousiast. Hij heeft het alleen maar over ethiek als hij het heeft over de afspraak geen onderzoek aan menselijke embryo’s te doen ouder dan veertien dagen, dus de dag van de gastrulatie. Voor hem is ethiek een belemmering.

Bron: Science Daily