Wat heeft een cel nodig om zich weer fris en jong te voelen, alsof hij net uit een eicel is ontstaan? Minder dan iedereen tot nu toe aannam, blijkt uit onderzoek van de Japanse biotechnologen Kazutoshi Takahashi en Shinya Yamanaka. In het vakblad Cell schrijven ze dat het inbouwen van vier genen genoeg was om cellen uit de staartpunt van een volwassen muis te veranderen in ‘pluripotente stamcellen’, cellen die kunnen uitgroeien tot allerlei verschillende weefsels. De vier genen maken stoffen die weer andere genen aan- of uitzetten, en blijkbaar hebben ze zoveel invloed, dat de hele cel van karakter verandert. Het is een truc die al aardig in de buurt komt van wat wel de heilige graal van de geneeskunde wordt genoemd: cellen van menselijke patiënten herprogrammeren tot flexibele stamcellen, de ultieme reparatiekit voor het lichaam. Zónder dat er echte embryo’s voor hoeven te worden opgeofferd. Het onderzoek concentreerde zich aanvankelijk op 24 genen. Daarvan wisten Takahashi en Yamanaka dat ze uitgeschakeld staan in gespecialiseerde lichaamscellen, maar heel actief zijn in jonge embryo’s, en ook in stamcellen die daaruit kunnen worden opgekweekt. Zulke cellijnen blijven zich maar delen, zonder zich ooit op te splitsen in verschillende weefseltypen. Een deel van die 24 genen zal stoffen maken die de cellen in deze jeugdige staat houden, was het idee. Dus misschien zouden ze ook een al gespecialiseerde cel kunnen terugbrengen naar het stamcelstadium. Met behulp van virussen zetten de onderzoekers deze genen in muizencellen. Daar zaten diezelfde genen natuurlijk al in, maar dan in uitgeschakelde vorm. De genen die met virussen de cel in gesmokkeld werden, stonden altijd aan. De opzet slaagde: een deel van de bindweefselcellen waaraan deze 24 genen extra waren toegevoegd, ging zich gedragen als embryonale stamcellen. Ze deelden zich iedere 18 à 19 uur en gingen daar onbeperkt mee door. De volgende vraag was, welke van de genen gemist konden worden, en welke niet. Door steeds een van de 24 genen weg te laten, vonden de onderzoekers er tien die onmisbaar leken. Bindweefselcellen die van deze tien genen werden voorzien, veranderden nog iets makkelijker in het gewenste celtype, bleek in de volgende proef. En zouden ze met nog minder toekunnen? Ja, bleek toen de tien genen één voor één werden weggelaten. Slechts vier genen bleken essentieel. Ze heten Oct3/4, Sox2, c-Myc en Klf-4. De bindweefselcellen die tot op dit punt werden gebruikt, kwamen uit muizenembryo’s. Met cellen uit het puntje van een muizenstaart bleek de truc echter ook prima te lukken. Een bakje cellen kweken is één ding, maar van echte stamcellen mag je ook verwachten dat ze alle celtypen van het muizenlichaam kunnen produceren. Om dat te testen werden de cellen ingespoten onder de huid van naakte muizen zonder immuunsysteem. Daarmee gebeurde precies wat de onderzoekers hadden gehoopt: er ontstonden zogenaamde teratomen, ‘monstergezwellen’ met een mix van weefsels. De kunstmatig gemaakte embryo-achtige cellen werden ook ingespoten in piepjonge muizenembryo’s. Bij enkele daarvan werden de ingespoten cellen naadloos geïntegreerd. In die gevallen ontstond een muizenfoetusje dat voor een deel afstamde van een gewone bevruchte eicel, en voor een ander deel van de staartpunt van een volwassen muis. Na enige tijd waren de extra ingebrachte genen in deze foetussen bijna helemaal tot zwijgen gebracht, net als de eigen Oct3/4-, Sox2-, c-Myc- en Klf-4-genen in een normaal embryo. Uitgroeien tot een levensvatbare muis deden deze embryo’s echter niet. Misschien omdat het ingebrachte Oct3/4 gen niet helemaal goed werd uitgeschakeld, schrijven Takahashi en Yamanaka. Dat was namelijk het geval. Of de truc met de vier genen ook met menselijke cellen zal werken, is nog onbekend. Als dat zo is, wil het trouwens niet zeggen dat er direct patiënten mee geholpen kunnen worden. Maar alle slagen om de arm ten spijt is dit wel een flinke stap in die richting. Elmar Veerman Kazutoshi Takahashi en Shinya Yamanaka: ‘Induction of pluripotent stem cells from Mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors’, Cell, 25 augustus 2006 (vervroegde internetpublicatie op 10 augustus)