Je leest:

Bevruchting in een embryo

Bevruchting in een embryo

Auteur: | 16 september 2016

Een embryo ontstaat door het samensmelten van een eicel en een zaadcel. Zo hebben we het op school allemaal geleerd. Nieuw onderzoek, dat deze week verschijnt in Nature Communications, zet die kennis op zijn kop. Een team van Britse en Duitse wetenschappers slaagde erin om muizenembryo’s te maken en ze daarna pas te bevruchten met sperma. Uit die embryo’s werden gezonde pups geboren.

Zodra een eicel en een zaadcel samensmelten, gebeurt er iets bijzonders. Stofjes uit de eicel zetten de zaadcel aan om zich te gaan differentiëren. Zo ontstaat uiteindelijk een embryo, dat zich steeds verder ontwikkelt. Met een trucje kunnen eicellen, in afwezigheid van sperma, worden aangezet tot de vorming van een embryo. In de natuur komt deze vorm van voortplanting (‘parthenogenese’) best vaak voor (zie kader). Bij zoogdieren is dit een afwijking: embryo’s gaan binnen een paar dagen dood omdat belangrijke ontwikkelingsprocessen, die door zaadcellen geïnitieerd moeten worden, niet op gang komen.

Bladluizen kunnen zich snel vermenigvuldigen doordat ze parthenogenese gebruiken.

Parthenogenese

Bij parthenogenese ontwikkelt de eicel zich, zonder bevruchting door de zaadcel, tot een volledig individu. Vooral bij insecten komt deze vorm van voortplanting nogal eens voor. Een bijenkoningin, bijvoorbeeld, kan onbevruchte eitjes leggen. Dit gebeurt laat in het voorjaar of vroeg in de zomer. Uit de onbevruchte eitjes komen mannetjes, uit de bevruchte eitjes komen werksters of nieuwe koninginnen. Een ander voorbeeld is de bladluis. De eerste bladluizen van het seizoen komen uit bevruchte eitjes die overwinterd hebben. De eerste luizen zijn ongevleugelde vrouwtjes en worden ook wel stammoeders genoemd. De onbevruchte eitjes van deze stammoeders komen al in het lichaam uit. De nakomelingen zijn allemaal vrouwtjes die bij de geboorte al ver ontwikkelde eitjes bij zich dragen. Zo komt het dat de bladluis zich razendsnel kan vermenigvuldigen. Pas in de herfst worden er mannetjes geboren, die moeten zorgen voor de bevruchting van de wintereitjes.

Alternatieve route

Met een trucje slaagde Tony Perry, moleculair embryoloog aan de universiteit van Bath (Verenigd Koninkrijk), erin om muizenembryo’s die via parthenogenese waren ontstaan in leven te houden. Door middel van een chemische behandeling zette hij eicellen aan tot rijping. Vijf uur later ontwikkelde zich een haploïd embryo, een embryo met maar één set chromosomen. Nog eens acht uur later injecteerde Perry sperma in het vroege muizenembryo. Op die manier ontstaat een normaal embryo met een dubbele set chromosomen. Deze embryo’s liet hij vervolgens, in de buik van een draagmoeder, uitgroeien tot muizenpups.

Ook de bevruchting van een vroeg embryo leidt bij muizen tot de geboorte van gezonde pups.

Bijna één op de vier bevruchtingen (24 procent) die op deze manier werden uitgevoerd, leidt tot de geboorte van een gezonde muizenpup. In het DNA van deze muizen zijn overeenkomsten, maar zeker ook verschillen te zien met muizen die op een natuurlijke manier werden geboren. Perry denkt dat de verschillen te wijten zijn aan de bevruchtingsroute. De alternatieve route maakt waarschijnlijk gebruik van andere celprocessen dan de standaardroute, waarbij eicel en zaadcel samensmelten, en laat daardoor ook andere sporen na in het DNA. Met andere woorden, verschillende genetische routes kunnen leiden tot dezelfde eindbestemming in ontwikkeling.

Een zaadcel hecht aan een eicel: de start van een ‘gewone’ bevruchting. Het lijkt er niet op dat de eicel snel overbodig zal worden.

Overbodige eicellen

Dat is volgens Perry en collega’s dan ook de belangrijkste conclusie van hun onderzoek. Blijkbaar is het samensmelten van eicel en zaadcel niet de enige optie om een nieuw zoogdier te maken. Engelse kranten hebben dat gegeven, in de dagen na het verschijnen van de studie, opgeblazen tot koppen als ‘Wetenschappers maken levende nakomelingen zonder eicellen’ en ‘In plaats van eicellen kunnen huidcellen gebruikt worden om een embryo te maken’. Baby’s maken zonder dat daar een eicel voor nodig is, klinkt natuurlijk fantastisch. Heeft de aanstaande moeder geen goede eicellen? Geen probleem, er is nog een andere manier. En ook voor homostellen zou het met deze techniek mogelijk zijn om kinderen te krijgen zonder tussenkomst van een vrouw.

Perry heeft deze mogelijkheden inderdaad kort aangestipt in een persconferentie omtrent het onderzoek, maar daarbij gelijk ook aangetekend dat zo’n behandeling nog heel ver weg is. Deze studie is gedaan bij muizen en het is nog maar de vraag of bij mensen via een alternatieve route ook een embryo zou ontstaan. Daarbij maakte Perry nog steeds gebruik van eicellen. Weliswaar liet hij ze eerst uitrijpen voor de daadwerkelijke bevruchting, maar de conclusie dat eicellen binnenkort overbodig zullen zijn is wel heel voorbarig.

Bronnen:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 16 september 2016

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.