https://frosthead.com

De opkomst van de multi-getalenteerde volwassen stamcel

Je begon als een enkele cel. Het verdeelde zich, net als zijn dochters en kleindochters, en produceerden uiteindelijk triljoenen cellen met specifieke identiteiten - rode bloedcellen, neuronen, hartspiercellen die slaan, slaan, slaan. Zolang biologen dit rijpingsproces hebben bestudeerd, geloven ze dat cellen in volwassen weefsel niet gemakkelijk een geheel nieuwe identiteit kunnen aannemen. Maar onderzoekers dagen dit idee uit met de verrassende ontdekking van volwassen cellen die hun flexibiliteit behouden - een mogelijk voordeel voor de behandeling van verwoestende ziekten.

Van dit verhaal

[×] SLUITEN

Onderzoekers hoeven de klok niet terug te draaien met deze nieuwe doorbraak van stamcellen. (Illustratie door Scott Bakal) Nieuw gevonden stamcellen kunnen zich keer op keer vermenigvuldigen zonder de DNA-schade die kanker bevordert. (Dr. Somdutta Roy / TLSTY Lab)

Fotogallerij

Het nieuwe werk is het nieuwste in een reeks doorbraken met betrekking tot zogenaamde pluripotente (voor 'veel potentiëlen') stamcellen, die aanleiding geven tot elk gespecialiseerd celtype. In 1998 isoleerden onderzoekers voor het eerst menselijke embryonale stamcellen, maar onderzoek naar hen werd belemmerd omdat het oogsten van cellen van afgedankte menselijke embryo's vereist. In 2006 vermeed Shinya Yamanaka van de Universiteit van Kyoto die ethische controverse toen hij ontdekte dat volwassen huidcellen uit het lichaam kunnen worden verwijderd en genetisch opnieuw kunnen worden geprogrammeerd om terug te keren naar een pluripotente toestand. Het werk won hem vorig jaar de Nobelprijs.

Wat verrassend is aan de nieuwe doorbraak van stamcellen, is dat onderzoekers de mobiele klok niet hoeven terug te draaien. Moleculaire patholoog Thea Tlsty en collega's van de Universiteit van Californië, San Francisco, hadden wondgenezende cellen in de borst bestudeerd, waarvan bekend is dat ze woedend delen als reactie op verwonding, wanneer ze een kleine subset raken met oppervlaktemoleculen die vergelijkbaar zijn met die op pluripotent stamcellen. Ongeveer 1 op elke 10.000 borstcellen lijkt te behoren tot een klasse stamcellen die nog nooit eerder is gezien, nu "endogene pluripotente somatische" cellen genoemd.

Nadat hij deze cellen op een plastic plaat had gelegd en ze voedingsstoffen en groeifactoren liet gebruiken waarvan bekend is dat ze de ontwikkeling van hartspiercellen voeden, creëerde Tlsty's junior collega Somdutta Roy hartcellen die daadwerkelijk klopten in de laboratoriumschaal. "Toen ze voor het eerst de kloppende cardiomyocyten zag, deed ze een dansje", zegt Tlsty. "Toen belde ze iedereen in het laboratorium om ze te bekijken." Met andere voedingsstoffenmengsels bracht het team neuronen, botten, vet en bloedvaten tot leven.

Als andere onderzoekers de bevindingen kunnen repliceren, kunnen dergelijke cellen worden gebruikt in stamceltherapie, zegt Deepak Srivastava van het Gladstone Institute of Cardiovascular Disease in San Francisco. Zieke of beschadigde cellen - of het nu gaat om pancreascellen die ten onder gaan aan diabetes of hersenneuronen geteisterd door de ziekte van Parkinson - kunnen op een dag worden vervangen door gezonde tegenhangers die worden gegenereerd door de eigen stamcellen van een patiënt. Deze vervangingen kunnen zelfs nieuwe orgels laten groeien. "Wat we vroeger dachten over de cel, dat deze in zijn lot is vastgelegd, is gewoon niet waar", zegt Srivastava.

Maar Paul Knoepfler, een stamcelbioloog aan de Universiteit van Californië, Davis, zegt dat hij enigszins sceptisch is over de nieuwe bevinding op evolutionaire gronden. "Waarom zou de natuur een volwassen weefsel dit soort cellen geven?" Vraagt ​​hij.

Nader onderzoek zal uitwijzen of de natuur ons deze gave heeft gegeven of niet. Maar gezien ons bescheiden begin, is het vermogen van een enkele cel om een ​​geheel nieuwe identiteit aan te nemen misschien niet zo verrassend.

De opkomst van de multi-getalenteerde volwassen stamcel