Echte embryo’s komen er niet te pas aan de techniek die Kevin Eggan en zijn collega’s van het Harvard Stem Cell Institute beschrijven in Science van komende vrijdag. Dat klinkt als koren op de molen van conservatieve politici. Daarom vertelt Eggan waar hij kan dat de nieuwe techniek onderzoek met embryo’s en eicellen beslist niet overbodig maakt. Nog niet in elk geval.
De onderzoekers lieten huidcellen van een volwassen mens samensmelten met stamcellen, afkomstig van een embryonale cellijn. Die stamt af van een embryo, maar leeft nu al jaren in laboratoriumschaaltjes. Na de fusie ontstonden cellen met een dubbele set genetisch materiaal.
Van hun dubbele DNA bleken de cellen geen last te hebben. Ze gedroegen zich in alle opzichten als embryonale stamcellen: hun deling ging onbeperkt door en ze konden onder de juiste omstandigheden uitgroeien tot alle mogelijke weefsels. Geïmplanteerd in een muis ontstond er een teratoom, een tumor met een wildgroei aan verschillende weefsels, precies zoals dat na inspuiten van gewone embryonale stamcellen gebeurt.
Niet alleen het DNA uit de stamcellen was daarbij actief, maar ook dat uit de huidcellen, bleek bij nadere beschouwing. Het was dus geherprogrammeerd tot embryonaal DNA, en dat is een proces waarin onderzoekers dolgraag meer inzicht willen krijgen.
In een normale lichaamscel is het DNA voorzien van chemisch hang- en sluitwerk dat bepaalt welke genen afgelezen kunnen worden, en welke niet. Epigenetische informatie wordt dat genoemd. Veel genen zitten stevig op slot, en de sloten worden netjes meegekopieerd als de cel zich deelt. Dat moet, want het is niet de bedoeling dat er leverenzymen in de huid gemaakt worden, of haren gaan groeien in de lever, om maar wat te noemen.
Als je graag nieuwe, lichaamseigen weefsels wilt kweken om een zieke beter te maken, zit die epigenetische informatie natuurlijk lelijk in de weg. Dan wil je juist cellen die nog alle kanten op te sturen zijn. Er is daarom een wetenschappelijke race aan de gang naar manieren om het DNA van volwassen mensen weer met een schone lei te laten beginnen.
Het is de belangrijkste drijfveer achter de pogingen menselijke klonen te maken. Bij het zogenaamde ‘therapeutisch kloneren’ is het doel niet een heel mens te kopiëren, maar alleen zijn weefsels, zodat die gebruikt kunnen worden voor reparatiewerkzaamheden. In tegenstelling tot weefsels van een ander zal het lichaam van de patiënt ze zonder afweerreactie accepteren.
DNA uit een volwassene is te herprogrammeren door de kern uit een bevruchte eicel te drukken en hem te vervangen door een celkern van de patiënt. Daarmee creëer je een embryo dat genetisch identiek is aan die patiënt. Vooral in de Verenigde Staten stuit dit soort onderzoek op grote weerstand. Het onderzoek aan embryo’s met overheidsgeld is er in de ban gedaan, en over een totaalverbod wordt momenteel heftig gedebatteerd. De president is een fervent voorstander van zo’n verbod.
Kevin Eggan vindt zijn eigen timing eigenlijk beroerd, omdat men gemakkelijk zou kunnen denken dat de nieuwe techniek onderzoek met embryo’s overbodig maakt. “Maar onze technologie is nog niet klaar voor het grote werk”, zei hij tegen een journalist van The Boston Globe. Het grootste struikelblok is het feit dat de cellen niet alleen DNA van de patiënt in zich dragen, maar ook dat van de cellijn uit het lab. Tot een manier gevonden is om dat laatste DNA uit de cellen te halen, kan de techniek niet in de praktijk gebruikt worden. Eggan en zijn collega’s zien dat niet zo snel gebeuren. Voor hen is de nieuwe truc vooral een hulpmiddel om er achter te komen hoe het herprogrammeren van DNA in z’n werk gaat.
Erg efficiënt is de fusietechniek overigens nog niet: er waren vijftig miljoen huidcellen en evenveel stamcellen nodig om tien à twintig geslaagde fusies te bewerkstelligen. Ook wat dat betreft moet er dus nog heel wat vooruitgang worden geboekt.
Elmar Veerman
Chad A. Cowan, Jocelyn Atienza, Douglas A. Melton en Kevin Eggan: “Nuclear reprogramming of somatic cells after fusion with human embryonic stem cells”, Science, 26 augustus 2005