In Zwitserland zijn stamcellen uit vetweefsel hergeprogrammeerd tot bètacellen die insuline produceren. Een synthetisch genetisch netwerk maakte dit huzarenstukje mogelijk, schrijven Martin Fussenegger en collega’s van de ETH in Zürich in Nature Communications.

Wellicht leidt het op termijn tot een manier om diabetes te genezen, al is het voorlopig het stadium van de petrischaaltjes nog lang niet ontgroeid.

Bij de vorming van die bètacellen in een embryo spelen drie groeifactoren een belangrijke rol: Ngn3, Pdx1 en MafA. Daarbij doorlopen ze alledrie een ander concentratieprofiel. Bij de start van het rijpingsproces piekt Pdx1 om daarna weer weg te zwakken. Een paar dagen later piekt Ngn3. Tot slot, na een dag of vier, duikt MafA ineens op terwijl ook de concentratie van Pdx1 weer sterk toeneemt, terwijl Ngn3 geheel verdwijnt.

Kloppen die concentratieprofielen niet precies, dan krijg je ook geen werkende bètacellen.

Embryo’s regelen dit helemaal vanzelf, maar hoe is nog een raadsel. In het lab kun je het proberen na te bootsen door met een pipetje de groeifactoren op je stamcelkweekje te druppelen. Maar de kans op fouten is daarbij levensgroot en de procedure is sowieso te arbeidsintensief om er routinewerk van te maken.

Vandaar dat Fussenegger en collega’s een synthetisch genetisch netwerk hebben gebouwd dat de timing in een embryo zo goed mogelijk nabootst. Het wordt getriggerd door vanillinezuur: er zit een geurreceptor in verwerkt die reageert op dit voedseladditief, en een genetische schakeling die er juist door wordt onderdrukt. Die twee zijn zo gecombineerd met elkaar en met de genen die de groeifactoren produceren, dat je de vanillinezuurconcentratie alleen maar langzaam hoeft te verhogen om die groeifactoren door de gewenste concentratieprofielen te loodsen.

Het netwerk wordt in de cellen gebracht via transfectie, in de vorm van losse plasmides.

Volgens Fussenegger gaat het bij drie van de vier stamcellen in zijn kweekjes goed. Het resultaat (rechts op de foto) lijkt niet alleen sprekend op originele menselijke bètacellen (links), maar er komt ook insuline uit als functie van de glucoseconcentratie. Het is nog niet zo veel insuline als eigenlijk zou moeten, maar het begin is er.

Het grote voordeel van deze methode zou moeten zijn dat je de bètacellen kunt kweken uit vetweefsel van de patiënt zelf, zodat je de kans op afstotingsreacties minimaliseert. Hoopgevend is daarbij dat de voor de proeven gebruikte stamcellen afkomstg waren uit de vetrolletjes van een 50-jarige. Kennelijk ben je voor deze behandeling niet snel te oud.

bron: ETH