Zebravisembryo na 28 uur (afb: univ. van Bazel)

Stamcellen van een embryo ontwikkelen zich gaandeweg  tot een keur aan cellen. Onderzoekers van de universiteit van Bazel hebben bij zebravisembryo’s  die ontwikkeling van zo’n 40 000 cellen eens nauwkeuriger gevolgd. Het blijkt dat bij de rijping stamcellen wel eens een andere ‘afslag’ nemen en zich, bijvoorbeeld, niet tot hartcel ontwikkelen, maar tot hersencel.
De oorsprong van elke cel, tenminste bij de eukaryoten, is de bevruchte eicel. Die deelt zich in twee stamcellen, dan vier enzovoorts. Die embryonale stamcellen volgen een genetisch programma om zich te ontwikkelen tot gespecialiseerde cellen. Dat bepaalt tot welk type cel een embryonale stamcel zich ontwikkelt.
Alexander Schier en medeonderzoekers ontwikkelden een methode om het rijpingsproces van afzonderlijke cellen te kunnen volgen. Aan de hand daarvan kun je een soort stamboom van de celontwikkeling tekenen. De onderzoekers ontdekten, ik heb het al verklapt, dat cellen een eenmaal ingeslagen route weer kunnen verlaten waardoor het eindpunt, het type cel, verandert.

De onderzoekers volgden de ontwikkeling van 40 000 cellen van 25 verschillende celtypen gedurende negen uur. Daartoe bepaalden ze het RNA van de afzonderlijke cellen. Schier: “De RNA-moleculen die we vinden vertellen ons welke genen actief zijn en geven daarmee aan met wat voor een cel we te maken hebben (in welk ontwikkelingsstadium, voeg ik er maar even bij;as).”
Om de gegevens te kunnen vergelijken ontwikkelden de onderzoekers nieuwe programmatuur, waarmee alle actieve genen kunnen worden opgespoord tijdens de celontwikkeling. Aan de hand daarvan konden ze die ‘stamboom’ in de celontwikkeling construeren. Ook is in die ‘stamboom’ te zien hoe de celontwikkeling verlopen is.

Flexibeler

Schier: “Het ziet er naar uit dat de ontwikkeling flexibeler is dan we tot nu toe aangenomen hebben.” Tot nu toe was het idee dat de cellen zich ‘domweg’ in een richting konden ontwikkelen. Het schijnt dat de ontwikkeling van buurcellen invloed kan hebben op die ontwikkeling.

De onderzoekers willen hun onderwerp nog verder uitbreiden naar andere celtypen en ook de meetintervallen korter maken. Schier: “Het is mijn doel de ontwikkeling en stambomen tot een groter geheel samen te voegen. Als we de logica van de celdifferentiëring kennen dan kunnen we ook de vraag beantwoorden: hoeveel manieren zijn er om een hart of hersens te bouwen?”

Bron: Alpha Galileo