3 mei 2018

Vondst werpt licht op embryonale ontwikkeling en ontdekking van medicijnen

Modelembryo’s maken uit stamcellen in het lab

Een groep onderzoekers van het MERLN Institute (Maastricht University), het Hubrecht Institute (KNAW) en de Universiteit Utrecht is erin geslaagd embryo-achtige structuren in het laboratorium op te kweken uit muizenstamcellen. Voor het eerst vertonen deze modelembryo’s zoveel gelijkenis met natuurlijke embryo’s dat ze kunnen innestelen in de baarmoeder en zwangerschap kunnen initiëren. Deze volkomen nieuwe methode opent de deur naar onderzoek naar en kennis over de eerste verborgen processen van het leven, vruchtbaarheidsproblemen en de embryonale oorsprong van ziekten. Deze wetenschappelijke doorbraak is gepubliceerd in Nature.

Het vroege embryo is een hol balletje van ongeveer honderd cellen. Het bestaat uit een buitenste laag en een hoopje cellen aan de binnenkant, dat uitgroeit tot het embryo.

Er is nog maar zeer weinig bekend over de ontwikkeling van vroege embryo’s. Ze zijn niet alleen minuscuul (ze hebben dezelfde diameter als die van een haar), maar ook vrijwel ontoegankelijk in de baarmoeder. Toch is wetenschappelijke kennis van vitaal belang omdat kleine afwijkingen aan het begin van de zwangerschap grote gevolgen kunnen hebben: ze kunnen de innesteling van het embryo verhinderen, of ze kunnen - pas veel later in het leven - bijdragen aan het ontstaan van ziekten. Onderzoekers hebben nu ontdekt hoe ze stamcellen ertoe kunnen aanzetten om zelf vroege synthetische embryo’s te vormen in het laboratorium. Leider van het wetenschappelijke team, dr. Nicolas Rivron (MERLN Institute en Hubrecht Institute): ‘Dit onderzoek helpt ons begrijpen wat het perfecte pad is dat het vroege embryo moet afleggen bij een gezonde zwangerschap.’ Namens de Universiteit Utrecht waren hoogleraren Alexander van Oudenaarden en Niels Geijsen bij het onderzoek betrokken.

Als we dit moleculaire gesprek begrijpen, opent dat perspectieven voor het oplossen van problemen rond onvruchtbaarheid, zwangerschapsfalen of contraceptie.
Dr. Nicolas Rivron, MERLN Institute en Hubrecht Institute

Stamcellen aanzetten tot zelforganisatie

Het vroege embryo is een hol balletje van ongeveer honderd cellen. Het bestaat uit een buitenste laag, de toekomstige placenta, en een hoopje cellen aan de binnenkant, dat uitgroeit tot het embryo. De onderzoekers kweekten eerst de stamcellen op van deze twee delen en vermenigvuldigden deze in het laboratorium. Met een speciale techniek konden de wetenschappers de cellen vervolgens samenbrengen, waardoor ze werden aangezet tot communicatie en zelforganisatie. Dr. Nicolas Rivron nam waar dat de embryonale cellen hierbij de placenta-cellen instrueerden hoe ze zich moesten organiseren en implanteren in de baarmoeder. ‘Als we dit moleculaire gesprek begrijpen, opent dat perspectieven voor het oplossen van problemen rond onvruchtbaarheid, zwangerschapsfalen of contraceptie.’

Vervolgonderzoek

Dankzij dit onderzoek is het voor het eerst mogelijk om deze vroege modelembryo’s onbeperkt te vormen. Prof. dr. Niels Geijsen, hoogleraar Regeneratieve geneeskunde aan de Universiteit Utrecht en hoofdonderzoeker bij het Hubrecht Institute: ‘Dit is een nieuwe manier om de vroegste fase van de embryonale ontwikkeling te bestuderen, en om te onderzoeken wat de invloed is van omgevingsfactoren op ontwikkeling en ziekte.’ Prof. dr. Clemens van Blitterswijk, directeur van het MERLN Institute (Maastricht University): ‘Dit onderzoek markeert het begin van een nieuwe biomedische discipline. Met grote hoeveelheden synthetische embryo’s kunnen we kennis opbouwen door het testen van nieuwe medische technieken en mogelijke geneesmiddelen. Deze ontwikkeling zal de noodzaak van het gebruik van dierproeven aanzienlijk verkleinen.’