Andrew Yoo (l), Michelle Richner en Matheus Victor

Onderzoekers van de Washington-universiteit in St. Louis (VS) zijn er in geslaagd  huidcellen direct om te zetten in hersencellen. Dat is al eerder gebeurd, maar daarbij werden de huidcellen eerst omgevormd tot (pluripotente) stamcellen. Met deze nieuwe techniek zou de omvorming een veel hogere opbrengst opleveren. De onderzoekers denken op deze manier ook heel gericht andere type hersencellen te kunnen maken.

De, menselijke, cellen bleken nadat ze waren ingespoten in de hersens van muizen, ten minste een half jaar te overleven en ze gedroegen zich als de overige cellen in de hersens. Onderzoeker Andrew Yoo stelt dat de cellen ook dezelfde functionele eigenschappen had als de eigen hersencellen van de muis. “Dit type cellen zorgen voor verbindingen en we zagen dat de geïmplanteerde menselijke cellen ook verbindingen maakten met andere hersendelen.”
De onderzoekers maakten uitgaande van huidcellen een bepaald type hersencellen, die vooral voorkomen in de hersendelen het streepvormig lichaam (corpus striatum) en de basale ganglia. Die zijn vooral van belang zijn voor de bewegingen van het lichaam, de ledematen en de ogen. Die cellen, middelgrote ‘stekelneuronen’, staan onder meer in verband met de ziekte van Huntington.  De uitgangscellen waren huidcellen van volwassenen. Dat betekent dat in principe een patiënt kan worden behandeld met eigen cellen. Dat voorkomt in ieder geval een afweerreactie.

Om de huidcellen te reprogrammeren, werden die in een omgeving gebracht die erg lijkt op die van hersencellen. De onderzoekers wisten uit eerder onderzoek dat na blootstelling aan twee kleine RNA-moleculen (miR-9/9^∗ en miR-124), huidcellen worden omgezet in een mengsel van hersenceltypen. Yoo en zijn medeonderzoekers hadden al eerder aangetoond dat die twee microRNA-moleculen de expressie van genen veranderen, zodat ze zich ontwikkelen tot hersencellen. Nu wilden ze een speciaal type hersencel maken, die al eerder genoemde middelgrote stekelcellen (in het Engels medium spiny neurons). Daartoe voegden ze aan de microRNA-moleculen bepaalde eiwitten toe, zogeheten transcriptiefactoren. Die spelen een rol bij het afschrijven, de transcriptie, van DNA op RNA. Ze wisten dat die transcriptiefactoren normaal in cellen in de beoogde hersendelen aanwezig zijn.
Er werden proeven gedaan om te laten zien welke bestanddelen wat bewerkstelligen. “We denken dat de microRNA’s het zware werk doen”, zegt medeonderzoeker Matheus Victor. “Zij zorgen ervoor dat huidcellen hersencellen worden. We voegen de transcriptiefactoren toe om het proces te begeleiden naar een bepaald celtype. We denken dat we diverse typen cellen kunnen maken door de transcriptiefactoren te veranderen.”
De omgebouwde cellen vertoonden alle eigenschappen van de ‘stekelcellen’. In de muizenhersens gedroegen de omgebouwde cellen zich als de eigen cellen van de muis. In een vervolgonderzoek proberen de onderzoekers nu, uitgaande van huidcellen van Huntington-patiënten, weer stekelcellen te kweken. Ook willen ze gaan onderzoeken wat het effect is van het implanteren van omgeprogrammeerde cellen in muizen met een ziekte die lijkt op die van Huntington.

Bron: Science Daily