Nadat het Koreaanse onderzoeksteam van Woo Suk Hwang zeven jaar geleden valselijk claimde de eerst menselijke embryonale stamcellen te hebben gekloond, is het nu wel echt raak. Amerikaanse wetenschappers van de New York Stem Cell Foundation, geleid door Dieter Egli, danken hun succes aan een nieuwe vorm van klonen. Het onderzoek verscheen 6 oktober in het toonaangevende tijdschrift Nature.
Fout bij mensen
De geboorte van Dolly in 1997 liet zien dat het mogelijk was om DNA van een volwassen cel in een lege eicel te stoppen, en de eicel uit te laten groeien tot een identieke kloon van de donor. Bij deze traditionele manier van klonen wordt eerst de celkern – waar het DNA in zit – verwijderd, om vervolgens de celkern van de donorcel erin te stoppen.
Sindsdien hebben wetenschappers ook geprobeerd via deze weg menselijke embryo’s te klonen. Niet omdat ze graag een tweelingbroer- of zus willen, maar om embryonale stamcellen te maken met het DNA van de patiënt.
Klonen als therapie
Therapeutisch klonen is een techniek waarmee wetenschappers op den duur kapotte weefsels of organen van patiënten willen vervangen. Het werkt zo: DNA uit bijvoorbeeld een huidcel van de patiënt, wordt in een onbevruchte eicel geplaatst. Als de eicel gaat delen ontstaat een embryo dat dezelfde genetische informatie bezit als de cellen van de patiënt. Het embryo is een bron van embryonale stamcellen: cellen die nog geen identiteit hebben en kunnen uitgroeien tot ieder cel- of weefseltype. Zulke gekweekte weefsels zouden in de patiënt getransplanteerd kunnen worden zonder problemen met afstoting.
Maar op de een of andere manier lukte het tot nu toe niet om een menselijke embryo te klonen. Wetenschappers kampten met een probleem: de eicellen willen maar een paar keer delen en stoppen er dan mee, nog voordat er embryonale stamcellen zijn ontstaan.
Het nieuwe klonen
Egli en zijn team ontdekte een belangrijk knelpunt bij het klonen. Blijkbaar neem je bij het verwijderen van de eicelkern bepaalde moleculen mee die onmisbaar zijn voor de ontwikkeling van het embryo. Dus wat doe je dan? Je laat de celkern van de eicel gewoon zitten.
De wetenschappers experimenteerde met tientallen ‘volle’ eicellen: ze stopten de celkern van een menselijke huidcel er gewoon bij. En dat werkte: twintig procent van de eicellen ontwikkelde zich en vormden embryonale stamcellen. Beter nog: de embryonale stamcellen konden uitgroeien tot verschillende celtypes van ons lichaam.
Veelbelovend als dat klinkt, er is echter één maar: normale lichaamscellen hebben twee sets van drieëntwintig chromosomen en eicellen en zaadcellen hebben beiden één set. Maar door deze nieuwe vorm van klonen ontstaat er een stamcel met twee sets chromosomen van de donorcel plus één set van de eicel zelf: drie sets dus in totaal.
Volgende stap
Eigenlijk zijn de embryo’s dus geen echte klonen: het DNA van de stamcellen is met drie sets chromosomen niet identiek aan de twee sets van de donor. En dat kan problemen geven. Denk maar aan het syndroom van Down, waarbij je drie kopiën hebt van één chromosoom. De embryonale cellen van Egli zijn daarom niet klaar voor gebruik in patiënten. Eerst moet je het eicelgenoom weg kunnen halen zonder de ontwikkeling van het embryo plat te leggen.
Volgens Robert Lanza, wetenschapper bij het Amerikaanse bedrijf Advanced Cell Technology, wordt dat lastig. “Als je het eicelgenoom weghaalt neem je bijna automatisch de structuren mee die celdeling mogelijk maken. Het gaat voor veel diersoorten niet op, maar voor menselijke embryo’s zijn die structuren onmisbaar om te blijven delen”, zei hij in NatureNews.
Mary Herbert, onderzoeker van de Universiteit van Newcastle, reageerde positiever in het tijdschrift New Scientist: “ook al biedt deze vorm van klonen niet meteen de oplossing, we begrijpen wel steeds beter waar de problemen van menselijk klonen liggen.” En obstakels zijn er om overwonnen te worden.
Bron
- Scott Noggle e.a. Human oocytes reprogram somatic cells to a pluripotent state. Nature, 6 oktober 2011