Groen fluorescerende zenuwcel direct gekweekt uit een menselijke huidcel

Met 4 transcriptiefactoren laat je huidcellen van de mens direct uitgroeien tot zenuwcellen, ofwel neuronen. De cellen eerst terugbrengen naar een pluripotente stamcel hoeft dus niet, aldus wetenschappers van Stanford University in Californie.

Sinds 2006 is het mogelijk om huidcellen in geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC) te transformeren. Met een juiste cocktail aan transcriptiefactoren kunnen deze cellen uitgroeien tot elke gewenste cel. Het eerst terugbrengen van de huidcellen, ofwel fibroblasten, naar pluripotente stamcellen kost tijd. Bovendien is de kans dat zo'n iPS-cel uitgroeit tot een tumorcel groot. Klinische toepassingen zijn daarom nog te risicovol.

Het lukte de onderzoekers in het verleden al om fibroblasten van muizen direct te laten uitgroeien tot werkende neuronen. Dit deden ze met behulp van drie transcriptiefactoren : Brn2, Ascl1 en Myt1l, ook wel de BAM-factoren genoemd. Bij de mens was dit tot nu toe nog niet gelukt.

In de studie, gepubliceerd in Nature, werden huidcellen afkomstig van menselijke foetussen en pasgeborenen in een kweek gebracht en getransfecteerd met BAM-factoren, dit met behulp van lentivirussen. Dit virus draagt het gen van de factoren met zich mee, dringt de gastheercel binnen en plaatst zijn genen in het genoom van de gastheer.

Na 7-10 dagen waren de cellen uitgegroeid tot beginnende neuronen. Functioneel waren deze nog niet: er kon geen actiepotentiaal opgewekt worden. Hoofdonderzoeker Marius Wernig en zijn team probeerden daarom nog 20 andere transcriptiefactoren uit in combinatie met de BAM-factoren.

Het resultaat: de combinatie van BAM-factoren en transcriptiefactor NeuroD1 stimuleerde huidcellen om zich tot werkende neuronen te ontwikkelen. Dit gebeurde bij 2 tot 4 procent van de cellen in kweek. Na 4-5 weken vormden de neuronen functionele synapsen en konden er actiepotentialen opgewekt worden.

Voor het bestuderen van ziektes is deze snelle methode minder geschikt, volgens Evan Snyder, stamcelbioloog aan Sanford burnham Medical Research Institute, San Diego. Wil je bijvoorbeeld parkinson bestuderen, moet je weten wat er mis gaat in de ontwikkeling van de stamcel tot een volwassen neuron. Daarnaast delen huidcellen niet zo vaak als iPS-cellen, waardoor je met deze techniek minder zenuwcellen kunt laten groeien. Voor drugs-studies heb je veel cellen nodig.

Wernig wil nu uitzoeken hoe de groeicondities, met misschien nog andere transcriptiefactoren, verbeterd kan worden.

Bron: Nature News

Onderwerpen