Twee eiwitten die helpen bij de afbraak van glucose, HIF1a en HIF2a gedoopt, zouden volgens onderzoek van de Amerikaanse universiteit van Washington een sleutelrol spelen bij de omzetting van gespecialiseerde cellen in pluripotente stamcellen. De onderzoekers speculeren er op dat hun ontdekking de weg vrij zou kunnen maken voor een herprogrammering van de cel, zonder dat er eerst genen aan het DNA moeten worden toegevoegd. Beide eiwitten spelen ook een rol in het ontstaan van kanker.

Julie Mathieu (links), Hannele Ruohola-Bake en Zsuzsa Agoston ontdekten dat eiwitten HIF1a en HIF2a een sleutelrol spelen in de herprogrammering van cellen (foto: univ. van Washington)

De onderzoekers, onder aanvoering van Hannele Ruohola-Baker, herprogram-meerden gespecialiseerde cellen in pluripotente stamcellen door vier genen aan het DNA toe te voegen, die coderen voor vier eiwitten; de gebruikelijk manier om pluripotente stamcellen te maken. Tijdens die omvorming tot stamcel verandert de stofwisseling van de cel. Normaal haalt een cel zijn energie uit het verbranden van glucose. Dat is, dus, een oxidatief proces. De cel schakelt tijdens het herprogrammeren over op de glycolyse. Ook daarbij wordt energie gewonnen uit glucose, maar daarvoor is geen zuurstof nodig. Dat heeft er mee te maken dat normaal stamcellen moeten overleven in een zuurstofarme omgeving. Ook voor het kankeronderzoek is dat van belang. Bij de overgang  naar kankercel doorloopt de cel een glycolytische fase.
De onderzoekers richtten hun pijlen op twee eiwitten: HIF1a en HIF2a. Die twee eiwitten hebben een effect op de activiteit van een aantal genen die van belang zijn voor de energievoorziening van de cel. Het tweetal, toonden onderzoekers aan, is nodig voor de omvorming van een gespecialiseerde cel tot stamcel.
Ze bekeken ook wat die eiwitten in hun eentje kunnen doen. Met alleen HIF1a gingen de cellen over op glycolyse en werden er meer stamcellen gevormd dan normaal. Met alleen HIF2a ontstonden er geen stamcellen. “Dat was een grote verrassing”, zei onderzoekster Julie Mathieu. “Die eiwitten lijken erg op elkaar.” HIF2a zet de glycolyse in gang, maar blijkt op den duur contraproductief, waardoor de vorming van stamcellen stokt. De onderzoekers (allen vrouwen, zei hij verbaasd) spreken in dit verband over de ‘goeden’ en de ‘kwaden’.
Als HIF2a niet geëlimineerd wordt komt er van de omvorming van de cellen in stamcellen niets terecht. Het eiwit doet dat met behulp van weer een ander eiwit (TRAIL), dat er, onder meer, voor zorgt dat tumorcellen afsterven. De onderzoeksters verbazen zich er over dat HIF2a zowel de omvorming bevordert als tegenhoudt, zij het in verschillende fases van de herprogrammering. Kankercellen zouden bestreden kunnen worden door of HIF1a te blokkeren in de kwaadaardige cellen of door het stimuleren van HIF2a in een later fase, denken de onderzoekers.

Bron: Science Daily