Boven de epiblastcellen, onder de gevormde stamcellen na behandeling met MM-401 (afb: univ. van Michigan)
Met een stof, voorlopig MM-401 gedoopt, die het ‘genetische geheugen’ van een cel wist zouden enigszins gerijpte cellen eenvoudigweg kunnen worden omgetoverd in de zo fel begeerde embryonale stamcellen, zo lijken onderzoekers van de universiteit van Michigan gevonden te hebben. Bij muizen, dan. Nu maar afwachten of we niet weer te maken hebben met in sprookje, zoals in het begin van 2104, toen Haruko Obokata alleen een zuur badje nodig had om stamcellen te maken. Ik vraag me overigens af of deze methode echt een alternatief is/kan/worden voor de genetische methode van Takahashi en Yamanaka die uitgaat van volledige gerijpte cellen.In de cel zit een soort knoppensysteem dat de activiteit van de genen regelt. Met behulp van genetische manipulatie kunnen rijpe cellen weer omgevormd worden tot (pluripotente) stamcellen. Dan zou je misschien met een soort wisser de stand van dat knoppensysteem kunnen uitvlakken, zal zo ongeveer de geIachte geweest zijn in Michigan. Dan zouden de cellen wel eens hun volledige stamcelvermogen kunnen terugkrijgen, om zich te ontwikkelen tot elk type cel.
Dat bleek, voorlopig, goed gegokt. Althans, bij muizen lukte dat en dan nog uitgaande van epiblastcellen (een celvorm die voorkomt in de embryonale ontwikkeling, zo lees ik). Muizenembryo’s met die cellen zouden zich gezond hebben ontwikkeld. “We hebben laten zien dat we geen genetische manipulatie nodig hebben om om de pluripotente genen in de grondtoestand te krijgen”, zegt onderzoekster Yali Dou. “We kunnen andere mogelijkhedden blokkeren waar de cel ‘wil’ heengaan. Dan is de enige mogelijkheid voor de cel terug te keren naar de grondtoestand, de pluripotentie.”
Er zijn eerdere pogingen gedaan om via het veranderen van de genactiviteit stamcellen te verkrijgen, maar die vereisten, op zijn minst, verschillende stoffen en de opbrengst was laag, zo die er al was. Bovendien was in die min of meer mislukte pogingen de productietijd lang. Dou c.s. hadden daar maar een paar dagen voor nodig.
MM-401 richt zich op de histonen, de verpakking van het DNA-molecuul in de kern maar ook het knoppensysteem voor de genactiviteit. De stof werd oorspronkelijk gebruikt om bloedkanker mee te behandelen.
Epigenetische vlaggen
Het gaat bij het al of niet aflezen van de genen om de, wat ik maar even noem, epigenetische vlaggen, de merkers op het DNA die aangeven waar het DNA zich moet ontkrullen om afgelezen te kunnen worden. MM-401 richt zich op de ‘vlaggen’ die te maken hebben met het gen MLL1. Dat gen/eiwit heeft een sleutelrol in de explosie van witte bloedlichaampjes die er ontstaan bij bloedkanker (vandaar ook dat de onderzoekers juist die stof hebben genomen als ‘epigentische wisser’), maar MLL1 speelt ook een rol in de ontwikkeling van het ruggenmerg in een embryo (vandaar die epiblastcellen).
Het knoppensysteem van de epigenetica berust, onder meer, op het (de)methyleren van de histonen. Zonder die methylgroepen weet de DNA-afleesmachine niet waar zij moet beginnen met het aflezen van DNA. Dat lijkt dus op het wissen van het genetische geheugen. Dat wissen gebeurt door de normale activiteit van MLL1 in cellen te blokkeren, die niet meer in de pure, maagdelijke stamcelstaat zijn. Dat blokkeert in feite de verdere ontwikkeling van de stamcel tot rijpe cel, maar die cellen kunnen heel goed weer van voor af aan als stamcel beginnen. Dou: “Onderzoekers hebben zich gericht op andere epigentische veranderingen, maar niet gekeken naar de methylering door de MLL-familie. Het ‘wissen’ van MLL-1 veroorzaakt fouten in de ontwikkeling van de cel. Door het met een verbinding tijdelijk te blokkeren is er geen probleem.”
De onderzoekers proberen die techniek nu op menselijke cellen die wat lijken op de epiblastcellen van een muis. Ze zijn na het debacle van Obokata (en de haren) wat voorzichtig geworden en willen niet meteen roepen dat er nu een vrij simpele techniek is om pluripotente stamcellen te produceren. Wordt ongetwijfeld vervolgd.
Bron: eScience News