Een boodschapper des doods

Endoplasmatisch reticulum

Het endoplasmatisch reticulum  (ER) van een cel met (links) en zonder Mfn2. In het rechterbeeld is te zien dat het ER vervormd (er vormen zich blaasjes) is en niet in staat om goed te functioneren (JP Muñoz).

Een cel heeft een systeem dat de vinger aan de pols houdt. Als de cel nog te repareren valt, dan wordt dat gedaan. Zo niet dan volgt de dood. Een onderzoek aan het Catalaanse instituut IRB (Barcelona) kwam er achter dat het eiwit mitofusine 2 (Mfn2) daar een belangrijke rol bij speelt . Lees verder

Stamcellen in muizenlijf ‘gemaakt’

Stamcellen

Stamcellen

Onderzoekers van het Spaanse kankerinstituut CNIO in Madrid zouden er voor het eerst in geslaagd zijn cellen in levende dieren (muizen) te hebben omgevormd tot stamcellen. Volgens de onderzoekers, onder ‘aanvoering’ van Manuel Serrano, zou dat de mogelijkheid openen om lichamelijke schade, zoals ontstaan door een hartaanval, ter plaatse te ‘repareren’. Helemaal probleemloos is het allemaal niet, want uit hun publicatie in het wetenschapsblad Nature blijkt dat de techniek bij muizen leidt tot het ontstaan van kankercellen. Stamceldeskundigen zijn enthousiast, volgens de BBC, maar stellen ook dat er nog een hoop moet gebeuren vooraleer deze techniek in de praktijk kan worden toegepast.
Stamcellen vormen uit normale lichaamscellen is een techniek die wetenschappers inmiddels onder de knie hebben, maar dat gebeurt in het lab (in vitro). De Spanjaarden zouden het nu voor elkaar gekregen hebben die truc ook in het lichaam van een levend wezen uit te voeren. “Dat is verrassend. Het was niet verwacht. De meesten van ons dachten dat dat niet mogelijk was”, zei Serrano tegen de BBC. De proefdieren waren genetisch zo gemanipuleerd, dat als ze een bepaalde stof (doxycycline) kregen toegediend via hun drinkbakje, bepaalde cellen vier groeifactoren gingen aanmaken die nodig zijn voor het ‘omprogrammeren’ van gewone cellen tot zogeheten geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS). Weefselcellen werden zo dus ’terugveranderd’ in stamcellen. Het vervelende is alleen dat die stamcellen, die kennelijk ‘stuurloos’ waren, zich vervolgens verder ontwikkelden tot kankercellen. Serrano: “Natuurlijk wilden we dit niet. We willen de klok op een beheerste manier terugdraaien. We moeten de voorwaarden zien te vinden om de cellen slechts gedeeltelijk te herprogrammeren zodat ze beschadigd weefsel kunnen repareren.”
Met de gebruikte techniek zou de klok veel verder terug zijn gezet dan met bestaande technieken mogelijk is, met inbegrip van de embryonale stamcellen. Daarom denken sommige stamceldeskundigen ook dat deze techniek niet geschikt is voor therapeutische doeleinden, maar wel de kennis over de ontwikkeling van cellen kan vergroten.

Bron: BBC

AIDS-vaccin verjaagt HIV-familielid

Louis Picker

Louis Picker

Onderzoekers van de universiteit van Oregon hebben een vaccin ontwikkeld waarmee het immunodefficiëntievirus bij apen (SIV) uit het lichaam verjaagd kan worden. De onderzoekers hopen binnenkort een verwant vaccin tegen HIV te kunnen testen.”Tot nu toe is maar een heel klein aantal patiënten genezen die met HIV waren besmet. Die kregen vrij snel na de besmetting anti-virusmedicijnen of kregen stamcellen om kanker te bestrijden”, zegt Louis Picker van het vaccin- en gentherapie-instituut van de universiteit. De resultaten doen veronderstellen dat ook HIV helemaal uit het lichaam kan worden verdreven.” Lees verder

“Kankercellen zijn te dwingen tot zelfvernietiging”

Huidkanker

Huidkanker

Cellen kunnen in tijden van schaarste moleculen of hele celonderdelen afbreken om uit de afbraakproducten energie te halen en nieuwe moleculen en celonderdelen van te maken. Dat heet autofagie (Grieks voor zelfeting).  Als dat niet gebeurt kan er kanker ontstaan. Onderzoekers van de universiteit van Bern laten aan de hand van huidkanker zien dat een bepaald eiwit, ATG5 (Autophagy-Related Protein 5), daarbij een belangrijke rol speelt. Dat opent wegen naar een therapie waarbij de kankercellen gedwongen kunnen worden zichzelf op te eten.
Het Berner onderzoek ging over het belang van autofagie bij het ontstaan van tumoren. De onderzoekers richten hun aandacht bij 200 patiënten met huidkanker vooral op een eiwit dat de ‘zelfeting’ regelt: het al eerder genoemde ATG5. In kankercellen bleek niet genoeg ATG5 te worden aangemaakt, waardoor de autofagie beperkt bleef. Hans-Uwe SImon en zijn medewerkers toonden aan dat door de zelfeting  met ATG5 op het normale niveau te brengen het ontstaan van tumoren kon worden voorkomen. Simon: “ATG5 is niet alleen van belang voor de diagnose van huidkanker en wellicht ook andere kankervormen, maar waarschijnlijk ook voor de genezing door tumoren in een vroegtijdig stadium tot autofagie te dwingen.”

Bron: Alpha Galileo

 

Synthetisch mRNA kan hart helpen herstellen

Kenneth Chien

Kenneth Chien

Onderzoekers van het Zweedse Karolinska-instituut en de Harvard-universiteit lijken er, bij muizen althans, in geslaagd te zijn een door een hartaanval aangetast hart aan te zetten tot het herstellen van de ontstane schade. Dat deden ze door er voor te zorgen dat er een groeifactor werd aangemaakt die de eigen hartstamcellen van de muis helpt omzetten in hartspiercellen. Volgens Kenneth Chien, verbonden aan zowel het Karolinska-instituut als Harvard, lijkt het mogelijk het hart zelf nieuwe cellen te laten vormen.

Het onderzoek borduurt voort op een eerdere ontdekking van Chien en zijn medewerkers dat VEGFA, een groeifactor voor bloedvatcellen in een volgroeid hart, ook als een soort schakelaar kan dienen om hartstamcellen geen gewone hartspiercellen te laten maken, maar kransslagadercellen. Om er voor te zorgen dat de groeifactor ook daadwerkelijk wordt aangemaakt, injecteerden de onderzoekers in het lab gesynthetiseerde boodschapper-RNA (mRNA), dat codeert voor de aanmaak van VEGFA. Het mRNA is zo opgebouwd dat het door het lichaam niet gezien wordt als ‘vreemd’ en dus geen last heeft van het afweersysteem. Het lijkt er op of de aanmaak van VEGFA maar even hoeft te worden aangezet als het mRNA op de juiste plek in het hart wordt ingebracht. Het effect werkt op de langere termijn, gegeven de verbeteringskansen voor de (muis)patiënt die werden geconstateerd als het mRNA binnen 48 na het infarct werd toegediend. Het lijkt er op dat dat effect een gevolg is van de ‘herprogrammering’ van de hartstamcellen om niet langer bindweefselcellen te ‘produceren’, maar bloedvatcellen. “Hiermee komen we dicht bij het uitvoeren van klinische studies met één enkele stof, zonder dat we nieuwe cellen in het hart hoeven te injecteren”, zegt Chien. Hij zou geen onderzoeker zijn als hij niet meteen wat slagen om de arm houdt. Er is nog wel wat te doen. Zo moet er een klinische methode ontworpen worden om het mRNA via een gangbare kathetertechniek in te brengen. Ook zullen, vooraleer de methode op mensen zal worden uitgeprobeerd, meer dierproeven moeten worden gedaan.

Bron: Eurekalert 

Spierziekte in de toekomst mogelijk te genezen

Een preklinische studie in de VS bij muizen, geeft aanleiding tot de veronderstelling dat spierdystrofie is te behandelen. Spierdystrofie is een ziekte waarbij de spieren ernstig worden aangetast. In een studie gepubliceerd in het tijdschrift van de Europese moleculair-biologische organisatie EMBO blijkt dat het medicijn VPB15, ontwikkeld door Reveragen Biopharma, de ontstekingen vermindert bij muizen met symptomen die lijken op Duchenne-spierdystrofie. De onderzoekers ontdekten dat het medicijn spieren  beschermt en versterkt, zonder dat het de nare bijeffecten heeft van de medicijnen die nu gebruikelijk zijn zoals glucocorticosteroïden en prednison. De Duchenne-variant van spierdystrofie leidt tot ernstige aantasting van de spieren. Wereldwijd zijn er zo’n 180 000 patiënten. Langdurig gebruik van glucocorticosteroïden veroorzaakt uiteindelijk broze botten, leidt tot onderdrukking van het afweersysteem en van de productie van het groeihormoon.

De onderzoekers van het nationaal kinderziekenhuis in Washington DC zagen ook dat VBP15 de transcriptiefactor NF-kB remt, een signaalmolecuul dat in verband wordt gebracht met ontstekingen en weefselschade. Eerder hadden ze al ontdekt dat NF-kB actief is in spiercellen met een dystrofine-tekort, jaren voordat de ziekte merkbaar wordt. Het idee is daarom ook dat een vroegtijdige behandeling met VBP15  de ziekte zou kunnen voorkomen of tenminste vertragen. “Het wordt steeds duidelijker dat het celmembraan en de reparatie daarvan belangrijke factoren zijn in spier-, hart- en zenuwziektes en bij ademhalingsproblemen”, zegt hoofdauteur Kanneboyina Nagaraju. “De chemische eigenschappen van VBP15 doen ook mogelijkheden vermoeden bij de behandeling van andere ziektes dan spierdystrofie.” Reveragen Biopharma is niet financieel betrokken geweest bij de studie, zo meldt EMBO.

Bron: E`urekalert

Mogelijk stamceltherapie als echte remedie voor reuma

Falk Hiepe

Reumatoloog Falk Hiepe van het Charité-ziekenhuis in Berlijn.

We hoeven niet meteen hoera te roepen, maar het zou kunnen zijn dat stamcellen in combinatie met chemotherapie een oplossing zou kunnen bieden aan reumalijders. Dat meldt de Duitse vereniging voor reumatologie (DGRh)  als ‘smaakmaker’ voor het DGRh-congres, dat later deze maand zal worden gehouden in Mannheim en Heidelberg.
Reuma is een uiterst vervelende en pijnlijke auto-immuunziekte waar geen medicijn voor is. Hun leven lang moeten reumalijders pillen slikken om het leven dragelijk te houden, maar bij eenderde van de patiënten helpen de medicijnen niet die het op hol geslagen afweersysteem moeten onderdrukken. In Duitsland loopt een onderzoek bij 130 reumapatiënten om met behulp van stamcellen in combinatie met een chemotherapie het ‘geheugen’ van het afweersysteem te herinstellen, zodat dat zich niet meer keert tegen lichaamseigen stoffen. De resultaten tot nu toe worden ‘veelbelovend’ genoemd.
Bij auto-immuunziektes als reuma spelen zogeheten auto-antilichamen. Die veroorzaken de ellende. Het ligt dan ook in de rede het aantal daarvan te beperken. Dat gebeurt nu met behulp van medicijnen, maar, zoals gezegd, die slaan niet bij alle patiënten aan. De ware schuldigen zijn de plasmacellen in het beenmerg. Die hebben, kennelijk, een geheugen en maken voortdurend de verkeerde (=auto-) antilichamen aan.
Die plasmacellen uitschakelen lijkt dan een afdoende remedie. “Dat kan met behulp van chemotherapie”, stelt Falk Hiepe van het Berlijnse Charité-ziekenhuis. Daarmee zou het ‘afweergeheugen’ gewist worden, om in het in computertermen te houden, maar daarmee is de patiënt meteen ook weerloos tegen alle infecties waar hij tegenaan loopt. Dat ‘geheugen’ zou weer opnieuw moeten worden opgebouwd met behulp van stamcellen. Hiepe: “Het ziet er naar uit dat zich zo na het uitschakelen van het oude, foute afweergeheugen, weer een normaal functionerend immuunsysteem kan ontwikkelen. De patiënten hebben dan geen behandeling meer nodig.”

In Europa hebben al meer dan 1500 patiënten met autoimmuunziektes een stamcelbehandeling gehad. Bij tweederde daarvan verbeterde de situatie zich voor langere tijd en de meesten werden beter behandelbaar dan voor de stamceltransplantatie. Omdat het afweersysteem tijdelijk wordt platgelegd, is het infectiegevaar voor de patiënten groot. Daarom komen alleen mensen in aanmerking waarbij de afweeronderdrukkende medicijnen niet werken.

Er wordt onderzocht of er een alternatief voor de allesverwoestende chemotherapie is in de vorm van bortezomib, een medicijn dat wordt toegepast bij beenmergkanker. Dit middel schakelt de foutgeprogrammeerde geheugenplasmacellen maar voor de helft uit, die vervolgens weer snel worden aangemaakt. “We zoeken naar andere mogelijkheden om die plasmacellen efficiënt en gericht te vernietigen. Die dierproeven daarmee geven goede hoop”, stelt Hiepe in aanloop naar het DGRh-congres.

Bron: idw-online

Maagbacterie maakt afweer onklaar

De bacterie Helicobacter pylori is thuis in de vrij barre omstandigheden van de menselijke maag en kan maag- en darmkanker veroorzaken. Dat de bacterie in de maag toch overleeft komt doordat het organisme het menselijk afweersysteem weet uit te schakelen. Het menselijk lichaam produceert een eiwit in de maagwand, aangeduid met hβD1, dat een bacteriedodende werking heeft. Onderzoekers van de universiteit van Nottingham in Engeland onderzochten de maaginhoud van 54 maaglijders. Het bleek dat zij een lage productie van dit anti-microbiële eiwit hadden. De schadelijkste stammen H. pylori-bacteriën bleken een ’tegengif’ te maken, cagT4SS, dat wordt ingespoten in de cellen van de maagwand. Dat ’tegengif’ onderdrukt de productie van hβD1. Hierdoor wordt ook het ontstekingsmechanisme bevorderd, waardoor de bacteriën overleven en tientallen jaren voor schade aan het maagweefsel veroorzaken.

H. pylori-bacteriën

De H. pylori op de maagwand.

Eerder werd aangenomen dat de chronische ontsteking van de maagwand de oorzaak was van maag. Geschat wordt dat de helft van de wereldbevolking is besmet met deze bacterie. De meeste mensen hebben daar geen last van, maar zo’n 1 tot 2% krijgt uiteindelijk maagkanker. Omdat de diagnose vaak laat wordt gesteld, is de overlevingskans bij maagkanker nog steeds laag. Onderzoekster Kathie Cook hoopt met de resultaten van het huidige onderzoek een methode te ontwikkelen voor vroegtijdige diagnose en, daarmee, een betere kans op genezing.

Bron: Eurekalert

Knipeiwit omgebouwd tot ‘genschakelaar’

Door een eiwit bedoeld om genen door te knippen, CRISPR-Cas, iets te veranderen knipt dat eiwit niet, maar zet genen op ‘actief’. Dat melden onderzoekers van het Amerikaanse Whitehead-instituut in het wetenschapsblad Cell Research.

Het Cas-eiwit

Het Cas-eiwit

De onderzoeksgroep, onder leiding van Rudolf Jaenisch,  noemt het veranderende eiwit CRISPR-on. Het CRISPR-Cas-systeem, een aan het immuunsysteem van bacteriën ontleende genschaar, is tegenwoordig een populair onderzoeksthema, ook om dat dat kandidaat is voor de opvolging van de ‘aloude’ genschaar de zinkvingernucleases. In het CRISPR-Cas-eiwit is dat deel dat verantwoordelijk is voor het knipwerk (Cas9) een beetje veranderd met een domein dat gewoonlijk verantwoordelijk is voor de transcriptie van genen op het DNA naar mRNA. Het resultaat heet dCas9. De tweede component van het knipsysteem, een  gespecialiseerd RNA-molecuul (sgRNA) dat normaal gesproken Cas9 naar het gewenste aangrijpingspunt in het DNA leidt, is ongewijzigd gebleven. Alleen is dat aangrijpingspunt nu de promotor van het gezochte gen. Het grote voordeel is volgens Jaenisch dat je voor al je experimenten maar één soort Cas9 nodig hebt. Om het aangrijpingspunt te veranderen hoef je alleen de basenvolgorde van je sgRNA maar aan te passen. De synthese daarvan is tegenwoordig geen probleem.
Je kunt zelfs verschillende sgRNA’s tegelijk inspuiten en zo het Cas9 laten ingrijpen bij een aantal genen tegelijk, waarbij je  zelfs de verhouding tussen de expressieniveaus kunt instellen door van het ene sgRNA wat meer toe te voegen dan van het andere, aldus de onderzoeker. Hij heeft de techniek  op muizen- en mensencelkweekjes uitgeprobeerd en ook op levende muizenembryo’s. In die celkweekjes heeft hij drie genen tegelijk aangezet. De onderzoekers vermoeden echter dat ze veel verder kunnen gaan en misschien wel mechanismen kunnen schakelen waarbij 10 of meer genen zijn betrokken. Waar de grens ligt, zal verder onderzoek moeten uitwijzen.

Bron: C2W

Eiwitproductie in beeld gebracht

Eiwitproductie in hersencellen in beeld gebracht

Eiwitproductie in hersencellen in beeld gebracht

Met behulp van de zogeheten gestimuleerde Raman-spectroscopie zijn opnames gemaakt van de vorming van nieuwe eiwitten in levende hersencellen die in leven werden gehouden in een medium van aminozuren, waarvan waterstofatomen waren vervangen door zwaardere familieleden (deuteriumatomen). Eiwitten die uit deze ‘zware’ aminozuren ontstonden konden zichtbaar worden gemaakt bij een voor deuterium specifieke golflengte. De opname is gemaakt 20 uur nadat de hersencellen in een badje van ‘zware’ aminozuurmedium waren gelegd.

Bron: Science Daily (foto: Lu Wei, Columbia-universiteit)