Kunnen bloedvatcellen orgaandonatie overbodig maken?

Endotheelcellen

Kunstmatig gekleurde endotheelcellen onder een microscoop. De kern is blauw, het celskelet groen, de actinedraden rood (foto: Wikicommon)

Onderzoekers van het Weill-instituut van de Cornell-universiteit in Ithaca (New York) speculeren over de mogelijkheid dat endotheelcellen (het endotheel is de wand van bloedvaten), ingespoten in de bloedvaten, zieke of beschadigde organen zouden kunnen herstellen. Daarmee zou orgaandonatie op den duur overbodig kunnen worden en zou een einde komen aan de moeizame zoektocht naar orgaandonors.  Lees verder

Automaat registreert activiteit genen in vele cellen tegelijk

Plaats trnascriptiemoleculen

Een plaatje van een aantal cellen met de relatieve positie van transcriptiemoleculen of -factoren in een cel ten opzichte van het celmemebraan (afb: Pelkmans-lab)

Aan de universiteit van Zürich (Zwitserland) is een methode ontwikkeld om de activiteit van afzonderlijke genen in een cel zichtbaar te maken. De methode schijnt zo succesvol te zijn, dat, voor het eerst, de activiteit van 1000 genen in tienduizend menselijke cellen tegelijkertijd is te volgen. Het blijkt dat de activiteit van de genen en de ruimtelijke organisatie van de ontstane transcriptiemoleculen of -factoren sterk wisselen per cel. Lees verder

Stamcellen omgevormd tot ‘drugskoeriers’

Jeffrey Karp

Jeffrey Karp

Onderzoekers van, onder meer, het stamcelinstituut van de Harvard-universiteit in het Amerikaanse Cambridge hebben stamcellen omgevormd tot ‘drugskoeriers’, waarbij drugs moet begrepen worden in de betekenis van medicijnen. De onderzoekers implanteerden stukken synthetisch boodschapper-RNA in weefselstamcellen, de zogeheten mesenchymatische stamcellen, waardoor de cellen eiwitten op het celmembraan vormden en interleukine-10 afscheidden, een ontstekeningsremmer. Bij muizen geïnjecteerd bleken deze menselijke cellen in staat naar ontstekingshaarden te trekken en daar hun medicinale lading te lossen, met als gevolg het afnemen van een zwelling die door de ontsteking was ontstaan. Lees verder

E. coli ingezet in strijd tegen antibioticaresistentie

Vooral in de VS maken ze zich grote zorgen over de steeds wijder verbreide resistentie van allerlei bacteriën voor antibiotica, die, hoogstwaarschijnlijk, is veroorzaakt door een al te ruimhartig gebruik. Dus moet je naar andere wegen zoeken om te voorkomen dat mensen aan de eerste beste longontsteking overlijden. Onderzoekers van de universiteit van Singapore hebben, bij het oplossen van dat probleem, met succes de hulp ingeroepen van E. coli-bacteriën, zij het een tikje aangepast. Overigens zochten de onderzoekers vooral naar een oplossing voor de bestrijding van bacteriën die zich ‘afschermen’ door een biofilm, maar ook de zorgen om de toenemende resistentie speelden een rol bij de onderzoeksopzet.

De antibacteriële E. coli's

Een schema van de werking uit het blad  ACS Synthetic Biology

Lees verder

“Ik wil een kind zonder sproeten dat heel sportief is”

23andMe

Een schermafdruk van de webstek van 23andMe

Tja, dat zat er natuurlijk dik in: als er iets kan, dan zal het vroeg of laat (meestal vroeg) ook gebeuren ook.  Als we weten aan welke genetische knoppen we moeten draaien, om, zeg maar wat, sproeten bij ons nageslacht te voorkomen, dan zal er op een dag een bedrijf zijn dat je daarbij behulpzaam is. Het Amerikaanse bedrijf 23andMe (van de 23 chromosomenparen die mensen hebben) is nog niet zo ver, maar heeft al weer in 2008 een patent verkregen voor een systeem waarmee ouders de eigenschappen van hun nageslacht kunnen ‘uitzoeken’: van ziektes tot de kleur haar en al of niet sproeten; het spookbeeld van de Heerlijke Nieuwe Wereld (Brave New World) van Aldous Huxley. Het bedrijf ontkent daar plannen voor te hebben, zo meldt het wetenschapsblad Science. Ondertussen heeft het Amerikaanse bedrijf Genepeeks een dienst in het leven geroepen, dat juist dat doet wat 23andMe zegt niet te zullen doen. <!–more–

“Toen we het systeem introduceerden en deponeerden bij het Amerikaanse octrooibureau, waren er wel gedachten dat het zou kunnen helpen in vruchtbaarheidsklinieken”, zei een woordvoerster tegen het blad. “Maar we zijn er niet op door gegaan en hebben ook geen plannen.”  Het octrooi, in december 2008 geregistreerd onder nummer 8543339, beschrijft een technologie waarmee, op basis van de wensen van de ouders (klanten), wordt berekend wat de uitkomst zou kunnen zijn van een combinatie van zaad en cel en welke combinatie de grootste kans geeft op het gewenste resultaat. Daar komt dan zo iets uit als: als U meneer M met mevrouw V copuleert, dan hebt u de meeste kans om sproetloze kinderen te krijgen.
Op de lijst met de te beoordelen eigenschappen staan zaken als lengte, gewicht, haarkleur, kans op darmkanker, verwachte levensduur, verwachte gezondheidskosten en sportieve vaardigheden, maar ook de kans op Alzheimer, hoe het geheugen zal zijn en hoe de borstvorm; alles bij elkaar zo’n  240 eigenschappen.

23andMe-vragenlijst

Een deel van de vragenlijst (afb: Amerikaans octrooibureau)

In feite heeft het 23andMe-systeem wel iets van de genetische pre-implantatiediagnose, waarbij de genenkaart van een vrucht is gemaakt alvorens die in de baarmoeder geïmplanteerd wordt, zoals bij dat bij de Amerikaanse baby Connor is gebeurd, maar daarbij ging en gaat het om het voorkomen van een erfelijke ziekte. Volgens Science wordt die methode ook wel gebruikt voor het bepalen van het geslacht. Het selecteren op uiterlijke en minder uiterlijke kenmerken is in een aantal landen zelfs verboden. Plannen van de Amerikaanse vruchtbaarheidsarts Jeffrey Steinberg in 2009 om de kleur van het haar en de ogen van de boreling vooraf te bepalen sneefden door de openbare verontwaardiging. Sommige aanstaande moeders laten bij reageerbuisbevruchting, in Nederland komen er jaarlijks zo’n 5000 ivf-babys bij, genetisch onderzoek doen, maar dat is vaak vrij grof. Dergelijk onderzoek zou de genetische oorsprong van ziektes missen die niet uit de familiegeschiedenis naar voren komen. Dat pretendeert 23andMe wel te kunnen aangeven, naast allerhande extra informatie over uiterlijk en innerlijk van de baby-in-aanleg.
Wat het bedrijf ook moge zeggen, het is uiterst onwaarschijnlijk dat zijn voorspelsysteem niet daarvoor gebruikt zal worden waarvoor het zegt het niet te zullen gebruiken. De genetische pre-implantatiediagnose is nu alleen van belang voor ouders die zijn aangewezen op ivf, maar het systeem van 23andMe is ook interessant voor andere, aanstaande, ouders: hoe zou mijn kind er uit gaan zien en wat wacht hem/haar in zijn/haar leven?
Hoewel de weerzin tegen ‘ontwerpbabys’ nog sterk is, lijkt het niet moeilijk te voorspellen dat die weerzin langzaamaan zal tanen. Is het kiezen van een intelligente nakomeling weerzinwekkender dan het kiezen van een goed opleiding voor een kind?, is dan de vraag. En hoe erg is het als ik een kind met blauwe ogen wil? 23andMe stelt dat we ons geen zorgen hoeven maken. Het bedrijf heeft al een Erfelijkheidsberekenaar, maar die is lang niet zo uitgebreid als het nieuwe systeem. Nog niet, misschien, maar dan toch wel in de nabije toekomst.
Voor critici is er misschien nog een troost: het erfgoed blijkt steeds maar weer ingewikkelder dan bedacht. Toen het patent in 2008 werd gedeponeerd was alom de verwachting dat binnen niet al te lange tijd direct uit het DNA, of beter gezegd de DNA-combinatie, het ‘eindproduct’ zou kunnen worden afgelezen. Dat valt een beetje tegen. Zaken waar het om gaat, zoals intelligentie, karakter en het al of niet krijgen van chronische ziektes zijn nog steeds lastig tot niet te bepalen. Zelfs over zo iets ‘simpels’ als lengte, een onderwerp dat door vele genetici is bestudeerd, valt niets met zekerheid te zeggen, omdat die maar deels bepaald wordt door de genen.
Een goede stelregel is volgens Tom Murray, die behulpzaam is geweest bij het ethisch onderzoek rond het humaangenoomproject, is dat de kracht van de voorspelling omgekeerd evenredig is met het belang van het voorspelde.  Een mens bestaat uit (veel) meer dan zijn genen.

Bron: Science

Zeldzame ‘woorden’ in genen poken eiwitproductie op

Zeldzame codons

Genen met meer zeldzame ‘woorden’ (=codons) in het begin, produceren meer eiwit (groen) dan zonder (rood) (foto: Harvard-universiteit)

Het klinkt simpel: je knutselt wat aan de genen van een bacterie en húp het beestje maakt, om maar wat te noemen, dieselolie. Elk jaar zijn er heel wat dit soort ‘doorbraken’ te melden (ik blijf zelf niet achter). Zo simpel als het klinkt is het meestal niet (dat geldt eigenlijk voor bijna alles in de wetenschap). Dat dieselproducerende beestje is er wel, maar produceert dat slechts in mondjesmaat. De diesel die we verstoken komt nog steeds van aardolie of, soms, van energiegewassen. Onderzoekers van het Wyss-instituut van de Harvard-universiteit denken te weten waaraan het ligt: aan het vouwen van het boodschapper-RNA. Zogeheten zeldzame codons, stukjes DNA, blijken het vouwen te vertragen en poken daardoor de eiwitproductie op.  “Dit onderzoek helpt ons bacteriën genetisch beter te modificeren en zo het rendement van bacteriële omzetting te vergroten.”, stelt Don Ingber, oprichter en directeur van het Wyss-instituut.

Lees verder

Parkinsonpatiënt heeft misschien baat bij eigen stamcellen

Stamceltransplantatie

Uit eigen stamcellen ontwikkelden zich gezonde neuronen (links). Niet eigen stamcellen gaven een afweerreactie (rechts) (foto: Cell)

Geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC) gemaakt van eigen volwassen cellen houden de belofte in dat ze wel eens van grote therapeutische waarde kunnen zijn. Er bestaan echter ook grote twijfels of dat inderdaad zo is. Die eigen stamcellen willen zich nog wel eens ontwikkelen tot kankercellen en dan komt de patiënt natuurlijk van de regen in de drup. Onderzoek met iPS-cellen bij knaagdieren, liet zien dat het eigen afweersysteem die eigen stamcellen aanvallen. Opmerkelijk is dat dat bij primaten niet zo is. Lees verder

Veroudering cellen (b)lijkt om te keren

De mitochondriën in de cellen, organen die zorgen voor de energievoorziening, produceren minder efficiënt energie naarmate we ouder worden. Het lijkt er op dat dat proces is te keren door toediening van een zogeheten transcriptiefactor (transcriptiefactor TFAM). Tenminste, bij muizen werkt dat.

Mitochondriën hebben een eigen DNA. Onderzoeker Shaharyar Khan van het bedrijf Gencia Corp in Virginia (VS), vroeg zich af of ‘reparatie’ aan de genen van dat motochondriaal DNA effect zou hebben op de veroudering. Hij nam een mitochondriale transcriptiefactor, een stof die de vorming een eiwit in gang zet, en paste die aan. Oudere muizen die die aangepaste transcriptiefactor kregen toegediend leken er in geheugenprestaties en conditie op vooruit te zijn gegaan in vergelijking met onbehandelde muizen. “Het leek of 80-jarigen weer functioneerden als dertigers”, zei Rafal Smidgrodki van Gencia, de de resultaten van het onderzoek presenteerde op een conferentie eerder deze maand in Cambridge (GB).

Bron: New Scientist

Cellen omprogrammeren tot stamcellen wordt een ‘eitje’

Gereprogrammeerde stamcel

Na zes dagen is bijna 100% van de gereprogrammeerde cellen met weinig Mbd3 (rechts) omgezet in stamcellen (geel). Weinig genetisch onveranderde cellen (links) hebben zich omgevormd (rood). (foto: Jacob Hanna, Weizmann-instituut)

Stamcellen zijn een gewild product in de hedendaagse biologie. Voor niet zo heel lang geleden kwamen die van heel vroege embryo’s, waar de celdifferentiatie nog niet was begonnen. Die afkomst heeft altijd een naar bijsmaakje gehouden: er moet een eicel bevrucht worden – in de kern een mensje in wording – om die stamcellen te verkrijgen. Later werden er technieken ontwikkeld om uit volwassen cellen stamcellen te fabriceren. Dat zijn geen alleskunners als de embryonale stamcellen, maar ze konden toch ook wel veel. Dat zijn de pluripotente stamcellen (waarbij pluri staat voor veel en potent voor vermogend oid). Die kun je maken via klonen, maar je kunt ook volwassen cellen reprogrammeren tot stamcellen, als je ze maar de juiste instructies geeft. Het vervelende daarvan, voor de ongeduldige onderzoekers, is dat dat heel lang duurt en tamelijk inefficiënt is. Onderzoekers van het Israëlische Weizmann-instituut zijn er in geslaagd dat proces te versnellen tot een week bij een opbengst van bijna 100%. Lees verder