Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

Het geheugen van stamcellen

Gisteren werd in Nature gepubliceerd dat geïnduceerde pluripotente stamcellen bepaalde eigenschappen behouden waardoor ze minder geschikt kunnen blijken voor toepassingen binnen het wetenschappelijk onderzoek.

Er bestaan drie soorten stamcellen:

1. de klassieke embrionale stamcellen (ES) die voortkomen uit een embryo;

2. de stamcellen die voortkomen uit een embryo na transplantatie van de nucleus (SCNT; somatic cell nuclear transfer) van een somatische donorcel naar een lege en onbevruchte eicel. Het schaap Dolly werd met deze techniek gekloond;

3. volwassen gedifferentieerde cellen die na inductie met factoren zich als pluripotente stamcellen gedragen (iPS; induced pluripotent stem cells). Deze laatste ontdekking (zie filmpje onderaan het bericht) gaf veel hoop omdat ethische vraagstukken rond het gebruik van stamcellen omzeild konden worden.

verzameling stamcellen
Van internet: verzameling stamcellen

Daley vergeleek iPS’s en SCNT’s en zag dat de eersten zich bij voorkeur differentieerden in cellen van hun eigen oorsprongen en Hochedlinger observeerde dat de oorsprong van de cellen hun gedrag bepaalde.

Met de ontdekking van de mogelijkheid om stamcellen te induceren vanuit volwassen somatische cellen (iPS) dacht men te maken te hebben met ware stamcellen: het was nu niet meer nodig om embryonale stamcellen te gebruiken. Het blijkt nu dat deze cellen zich bij voorkeur differentiëren in de cellen waaruit ze voortkwamen. Komt de geïnduceerde cel uit het bloed dan differentieert deze makkelijker opnieuw in bloedcellen, dan bijvoorbeel huid- of zenuwcellen. Als het echte stamcellen waren dan zou daar geen verschil in moeten zijn.

Dit geheugen van de cellen heeft te maken met epigenetische factoren. Het genoom is in elke cel hetzelfde, of het nu een stamcel of een gedifferentieerde zenuwcel betreft, maar het genoom komt in de verschillende celsoorten op verschillende wijze tot uitdrukking. Dit wordt o.a. geregeld door het epigenoom. Het DNA is in elke cel hetzelfde maar bepaalde componenten kunnen meer of minder gemethyleerd zijn waardoor het DNA meer of minder toegankelijk wordt voor transcriptie-enzymen. Op deze wijze wordt elke celsoort gekenmerkt door een eigen profiel aan proteinen, zijn fenotype. Deze methylgroepen ofwel dit epigenoom wordt blijkbaar niet geheel uitgewist in iPS’s in tegenstelling tot wat men ziet bij SCNT waarbij de transplantatie van de nucleus van de somatische cel naar de lege onbevruchte eicel het epigenoom uitwist net zoals gebeurt bij het sperma gedurende bevruchting, zegt de eerste auteur Kitai Kim.

Dit epigentische ‘geheugen’ verdwijnt ongeveer na zestien generaties (zestien cel-cyclussen) in de petri-schaal en kan ook met chemicaliën gewist worden.

Voor klinische toepassingen kan dit ‘geheugen’ een uikomst zijn in het geval men aangetast weefsel van een patient wil vervangen met hetzelfde soort weefsel. Als alternatief voor embryonale stamcellen zijn de iPS voorlopig nog niet geschikt.

Uit: NatureNews, Nature 1, 2, Physorg.com 1, 2.

8 Reacties op “Het geheugen van stamcellen

  1. koen juli 20, 2010 om 14:04

    Hele interesante materie en bijzonder nuttig wetenschappelijk onderzoek!
    Ik heb er mee te maken gehad toen ik in het UMC/wilhelmina kinderziekenhuis heb gewerkt waar ook veel wetenschappelijk onderzoek werd verricht naar met name stamceltherapie in de oncologie
    gr
    koen

  2. Pierra juli 20, 2010 om 14:47

    @koen, erg nuttig inderdaad en wat betreft de klinische toepassingen hebben de iPS nog steeds grote waarde gelukkig.

  3. antoinette duijsters juli 20, 2010 om 15:13

    Pierra, weer eens goed verteld en het verschil verbaast me niets.

  4. Pierra juli 20, 2010 om 18:15

    @Antoinette, dank je, ik vond het verhaal over epigentica eigenlijk wel interessant en als je het zo bekijkt is het inderdaad niet verbazend.

  5. Piet Dijkstra juli 21, 2010 om 08:53

    Dit geheugen van de cellen heeft te maken met epigenetische factoren. Het genoom is in elke cel hetzelfde, of het nu een stamcel of een gedifferentieerde zenuwcel betreft, maar het genoom komt in de verschillende celsoorten op verschillende wijze tot uitdrukking. Dit wordt o.a. geregeld door het epigenoom. Het DNA is in elke cel hetzelfde maar bepaalde componenten kunnen meer of minder gemethyleerd zijn waardoor het DNA meer of minder toegankelijk wordt voor transcriptie-enzymen. Op deze wijze wordt elke celsoort gekenmerkt door een eigen profiel aan proteinen, zijn fenotype. Deze methylgroepen ofwel dit epigenoom wordt blijkbaar niet geheel uitgewist in iPS’s in tegenstelling tot wat men ziet bij SCNT waarbij de transplantatie van de nucleus van de somatische cel naar de lege onbevruchte eicel het epigenoom uitwist net zoals gebeurt bij het sperma gedurende bevruchting, zegt de eerste auteur Kitai Kim.
    Dat het minder simpel was met de erfelijke eigenschappen dan gedacht was al een tijdje bekend, er bleek iets van een geheugen te zijn.
    Het bovenstaande is voor mij acabadabra, maar misschien snappen deskundigen het.
    Maar het ‘wordt o.a. geregeld’ doet mij vermoeden dat die deskundigen ook nog niet verder zijn dan dat ze van de klok weten.
    Ach, de gekke koeienziekte wordt, voor zover mij bekend, ook nog steeds niet begrepen, zelfs niet hoe die op mensen wordt overgedragen.

  6. Pierra juli 21, 2010 om 14:25

    @Piet Dijkstra,
    wat het epigenoom doet in somatische cellen is eigenlijk al erg lang bekend. Het is in deze studie opmerkelijk dat de SCNT, die uiteindelijk ook voortkomen uit een somatische nucleus geen last hebben van dit ‘geheugen’. De iPS daarentegen wel. De vraag is nu of dit te maken heeft met het feit dat de SNCT eicellen zijn en de iPS niet? Wordt inderdaad het ‘geheugen’ uitgewist bij de transfer van de nucleus? en hoe komt dat.
    Het ‘o.a.’ komt van mijzelf omdat er behalve het epigenoom ook transcriptiefactoren en hormonen een rol spelen in de differentiatie van cellen en dat is een verhaal op zich. De wetenschappers weten redelijk goed hoe cellen differentieren en gedifferentieerd blijven. Wat ze blijkbaar nog niet goed weten is hoe dit epigenoom in een geval gewist wordt (in de SCNT) en in het andere geval niet of nauwelijks (iPS). Komt dit doordat er in het eerste geval sprake is van een ontvangende eicel?

  7. Gus juli 21, 2010 om 16:28

    Ja, waarom wordt het gewist bij het een en bij het ander niet.
    Epigenetische regulatie, niet-erfelijke modificatie van het DNA.
    Geen geheugen dus, nu blijkt dat er wel iets van een geheugen mogelijk is.
    Het zou kunnen, de ontvangende eicel.
    Onderzoek geeft uitsluitsel.

  8. Pingback:Junk DNA en de uientest « Op zoek naar de klepel

Praat mee en laat hier uw reactie achter

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

mjusicamanti.wordpress.com/

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più

Microplastics

INTERREG MICRO PROJECT

Scientia Salon

Philosophy, Science, and all interesting things in between

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Vita da simbionte

perché collaborare è talvolta meglio che combattere

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

The Public House for Science...

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

the aphid room

All about aphids... not simply bugs|

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

Barbara Jansma

Prenten, spotprenten en schilderijen

%d bloggers op de volgende wijze: