Is bioelektrisch programmeren van cellen het nieuwe CRISPR?

Michael Levin

Michael Levin (afb: Tuftsuniversiteit)

Salamanders en hagedissen zijn in staat volledig nieuwe lichaamsdelen te laten aangroeien. Vooral de axolotl schijnt in dit opzicht een geweldenaar te zijn, maar ook sommige zoogdieren zijn vrij ‘handig’ in het herstel van onderdelen. Zo groeien bij herten geweien weer aan als ze die hebben afgeworpen. De mens is wat dat betreft maar armzalig uitgerust. In sommige lichaamsdelen, zoals het centrale zenuwstelsel, worden beschadigingen niet eens hersteld maar vervangen door, functioneel onnut, bindweefsel. Voor veel biologen een intrigerend onderzoeksgebied. Zoiets moet met mensen toch ook mogelijk zijn? Lees verder

Synthetische cellen iets bijdehanter gemaakt

DNA-kanalen

Onderzoekers gebruikten kanalen van DNA om stoffen door te laten (afb: Johns Hopkinsuniversiteit)

Al sinds mensenheugnis dromen de kale apen van het scheppen van leven. Tot nog toe heeft die droom geen tastbaar resultaat opgeleverd. Sinds een jaar of twintig met het steeds verder ‘binnendringen’ van de biologische cel heeft die droom meer ‘kleur’ gekregen. We kunnen nu al hele simpele celletjes maken die wat taakjes kunnen verrichten. Nu lijkt het er op dat onderzoekers er voor het eerst (???; as) in geslaagd zijn materiaal en informatie door de celwand te (laten) transporteren. Weer een petieterig stapje op weg naar een synthetische cel die kan meten met de biologische. Lees verder

Plantencellen sturen elkaar RNA-berichten

Plantencommunicatie

Via plasmodesmata (gaatjes in wanden van plantencellen; blauw) versturen cellen in planten elkaar onderling berichten (oranje) (afb: schermafdruk van een filmpje van het CSH-lab)

Het lijkt er op dat plantencellen met elkaar communiceren via RNA-berichten. Onderzoekers ontdekten welk eiwit daarbij als postbode speelt. Die wetenschap zou mogelijkheden bieden planten sneller te laten groeien of om zich beter aan te passen aan een veranderende omgeving. Lees verder

Embryostamcellen dobbelen niet (alleen)

NANOG en GATA

In den beginne waren er NANOG en GATA… (afb: Schröter et. al.)

Het blijft magistraal dat het leven van een organisme begint met een cel. Die deelt zich enzovoort. In een paar weken, beetje afhankelijk van de soort, is er dan een vrucht ontstaan met al sterk verschillende cellen. Hoe is het mogelijk dat een stel in aanvang volkomen identieke cellen zich zo ontwikkelt tot een organisme (embryo) met diverse verschillende cellen? Dat is geen louter toeval maar mede een gevolg van communicatie tussen cellen, maakten onderzoekers aannemelijk. Lees verder

Afweercellen gebruiken een eigen ’taal’

Afweertaal

Met een speciale microscooptechniek ‘luisterden’ de onderzoekers na de reacties van macrofagen van muisjes (afb: Brooks Taylor/UCLA)

Afweercellen lijken een eigen ’taal’ te hebben waarmee ze met elkaar communiceren. Als er verkeerde ‘woorden’ worden gebruikt dan kunnen wel eens de verkeerde genen worden geactiveerd met alle kwalijke gevolgen van dien. Onderzoekers van de universiteit van Californië in Los Angeles kennen nu zes woorden van die afweertaal. Het bleek dat door twee fout gebruikte ‘woorden’ de verkeerde genen werden ingeschakeld. Lees verder

Voor het eerst makaakembryo voorzien van mensencellen

chimere aap/mensembryo

Chimere aap/mensembryo (afb: Kumminguniversiteit)

Voor het eerst hebben onderzoekers een makaakembryo’s voorzien van mensencellen. Deze zogeheten chimere vruchten werd negentien dagen in leven gehouden. Deze en soortgelijke proeven liggen bijzonder gevoelig. Lees verder

CPTX lijkt het goed te doen bij hersen- en ruggenmergschade

CPTX

Het synthetische ‘brugmolecuul’ CPTX kijkt verbroken verbindingen tussen zenuwcellen te kunnen herstellen (afb: Science)

Onderzoekers uit Japan, Duitsland het het VK hebben een verbinding gesynthetiseerd, aangeduid met CPTX, die in dierproeven goede resultaten laat zien bij hersen- en ruggenmergschade, maar ook bij Alzheimer. Het lijkt te zorgen voor het herstel van celfuncties in het zenuwstelsel. Lees verder

Levende cellen voorzien van elektroactieve materialen

Jia Liu elektroniseert neuronen

Jia Liu (afb: Harvard)

De onderzoekers zien hun experimenten als een samenkomen van synthetische biologie en materiaalkunde. Ze pasten neuronen van een bescheiden wormpje genetisch zo aan dat die een soort elektronische materialen gingen aanmaken. Ze wilden bewijzen dat dat dat kan. Die elektronische cellen zouden dan brug kunnen vormen tussen levende cellen en dood (elektronisch) materiaal. Lees verder

Afweersysteem verstuurd ‘verborgen berichten’ per bootje

Exosomen (vesikels)

Cellen gebruiken vesikels voor een groot aantal taken

Als afweercellen in ons lichaam bedreigingen ontdekken dan komt het in het geweer. Dat vereist communicatie tussen de afweercellen, want het verweer moet afgestemd zijn op de ‘aanvaller’ of ontspoorde cel (kanker). Daarbij spelen T-cellen, antigeenpresenterende cellen en antilichamen producerende B-cellen een belangrijke rol. Die communicatie verloopt via celcontactpunten, de afweersynapsen, waarbij de ‘berichten’ vervoerd worden in nanogrote ‘bootjes’ (ectosomen). Lees verder

Net echte cellen gefabriekt

Kunstcellen die GFP aanmaken

De paarse cellen maken GFP aan, een groen oplichtend eiwit, de grijze cellen zijn uitgerust met een GFP-‘val’ (afb: UCSD)

Dat lijkt de ultieme manier van leven maken: cellen fabrieken die allerlei ook niet biologische functies kunnen uitvoeren. De kunstmatige cellen die Neal Deveraj van de universiteit van Californië in San Diego en zijn medeonderzoekers fabriekten zal geen bioloog voor echt houden, maar ze zouden toch het dichtst in de buurt komen van echt. Tot nu toe dan. Het membraan is van kunststof, maar ze hebben een kernachtig orgaantje dat DNA bevat en ze kunnen eiwitten aanmaken. Lees verder