Slapende (open pijltjes) en actieve (witte pijltjes) stamcellen in verschillende muisweefsels (afb: Neri et.al.)
Sommige cellen bevinden zich in een soort slaapstand om schade aan het DNA te voorkomen. In die stand wordt ook de stofwisseling op een lager pitje gezet. Nu hebben onderzoekers in Duitsland en Engeland de OSCAR-methode ontwikkeld om te kunnen bepalen welke cellen in het maagdarmkanaal in die slaapstand verkeren. Daarmee zouden ‘slapende’ stamcellen beter kunnen worden bestudeerd en voor medische doeleinden kunnen worden ingezet .
Stamcellen zijn belangrijk voor het vernieuwen van cellen, maar kunnen ook ingezet worden ter bestrijding van bepaalde ziektes of aandoeningen. Zo bevinden zich in het beenmerg bloedstamcellen die alleen bestemd zijn op ingezet te worden bij verwondingen, maar anders in de ruststand verkeren. Het vermoeden bestaat dat terugval bij kanker na een ogenschijnlijk succesvolle behandeling, toe te schrijven is aan kankerstamcellen die zich een tijdje in ruste hebben gehouden.
Die slaapstand is omkeerbaar en wordt gekenmerkt, naast een verlaagde stofwisseling, door een geringere neiging tot celdeling en de aanmaak van boodschapper-RNA (en daarmee van eiwitvorming). Die ‘slapende’ cellen komen in allerlei weefsels voor, maar tot op heden was het lastig te achterhalen welke cellen zich in die toestand bevinden. Daar zou met de ontwikkeling van de OSCAR-methode, waarbij fluorescentie wordt gebruikt, verandering in gekomen.
“We weten al meer dan tien jaar dat stamcellen-in-ruste een kleinere hoeveelheid aan RNA bevatten” zegt Francesco Neri van het Leibnitzinstuut voor veroudering in Jena en hoogleraar aan de universiteit van Turijn. Het eiwit RNApolymerase II helpt bij het afschrijven van DNA en dus de vorming van boodschapper-RNA (bRNA). Daarvan bestaat ook een vorm met een fosforgroep. Die fosforvorm komt vooral voor in actieve cellen die tot deling in staat zijn. Cellen met weinig gefosforyleerd RNApII zijn cellen die in ruste zijn. Neri: “We zijn op zoek gegaan naar stamcellen met weinig gefosforyleerd RNApII en waren op die manier in staat die cellen in allerlei weefsels te vinden, ook in de hersens, in het beenmerg en in de dunne darm.”
Vervolgens zochten ze naar een manier om die slapende stamcellen zichtbaar te maken met behulp van fluorescentie en ze zo direct te kunnen meten om ze eventueel te kunnen isoleren. Daartoe ontwikkelde een zogeheten ‘kinase-verklikker’ voor het enzym RNApII-Ser2-kinase. Ze synthetiseerden daartoe een klein eiwit met een fosforyleringsacceptor en bouwden dat in in een fluorescentie-eiwit. Neri: “Dat had geen invloed op de fluorescentie van dat eiwit. Fluorescentie is dan het kenmerk van een lage kinase-activiteit en daarmee van cellen in ruste.” Dat werd bevestigd door metingen met een massaspectrometer. OSCAR staat overigens voor de Engelse afko van optische stamcelverklikker
Bron: Alpha Galileo