Je leest:

Nobelprijs Geneeskunde voor pluripotente stamcellen

Nobelprijs Geneeskunde voor pluripotente stamcellen

Auteur: | 8 oktober 2012

De Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde gaat dit jaar naar John Gurdon en Shinya Yamanaka voor hun ontdekking dat het mogelijk is volwassen cellen te herprogrammeren naar een pluripotent stadium. Die ontdekking heeft ons denken over de specialisatie van cellen drastisch veranderd en geleid tot nieuwe mogelijkheden voor het bestuderen van ziekten.

De helft van de prijs gaat naar de Brit John Gurdon die in 1962 voor het eerst wist aan te tonen dat de specialisatie van volwassen cellen omkeerbaar is. De andere helft is voor de Japanner Shinya Yamanaka die in 2006 een simpel recept publiceerde waarmee het mogelijk werd intacte volwassen cellen te laten terugkeren naar het embryonale stadium.

Celkernen wisselen

De ontwikkeling van een embryo begint met een bevruchte eicel. In de eerste dagen na de bevruchting bestaat het embryo uit pluripotente cellen, ongespecialiseerde cellen die nog in staat zijn om alle celtypen van het lichaam te vormen. Die pluripotente cellen raken naarmate de ontwikkeling vordert steeds verder gespecialiseerd waardoor uiteindelijk allemaal verschillende cellen ontstaan die toegerust zijn op het uitvoeren van hun eigen taak. Tijdens die specialisatie ondergaan cellen nogal wat veranderingen en daarom zijn wetenschappers er eigenlijk altijd vanuit gegaan dat de ontwikkeling van pluripotente naar volwassen cel onomkeerbaar was.

John Gurdon werd in 1933 geboren in Dippenhall, Groot-Brittannië. Hij studeerde aan de universiteit van Oxford en ging vervolgens aan de slag bij het California Institute of Technology. In 1972 werd hij aangesteld als professor in de celbiologie aan de universiteit van Cambridge. Inmiddels is Gurdon werkzaam bij het Gurdon Institute in Cambridge.

John Gurdon wilde daar niet aan. Hij was er van overtuigd dat het DNA van een gespecialiseerde cel nog steeds alle informatie bevat die nodig is om de ontwikkeling van een organisme aan te sturen. Hij wist zijn hypothese te onderbouwen met een, inmiddels beroemd, experiment. Hij verwijderde de kern uit de eicel van een kikker en verving deze door de kern van een cel uit het darmkanaal van een kikkervisje. De meeste eicellen die Gurdon op deze manier behandelde stierven af, maar een enkele ontwikkelde zich uiteindelijk tot een gezond kikkervisje. Daarmee toonde hij aan dat de celkern van de gespecialiseerde cellen uit het darmkanaal in sommige omstandigheden in staat is om een eicel te laten ontwikkelen tot een gezond kikkervisje.

Andere kijk op ziekten

De specialisatie van volwassen cellen bleek dus omkeerbaar. Maar het was nog steeds niet duidelijk of het ook mogelijk is intacte volwassen cellen te laten terugkeren naar het embryonale stadium. Shinya Yamanaka wist die vraag uiteindelijk als eerste te beantwoorden. Hij onderzocht embryonale stamcellen van muizen en probeerde er achter te komen welke genen verantwoordelijk zijn voor de pluripotentie van deze cellen. Hij vond meer dan twintig genen en bracht die vervolgens, in verschillende combinaties, in bij volwassen bindweefselcellen. De succesvolle combinatie bleek vrij simpel. Slechts vier genen waren er nodig om volwassen bindweefselcellen van muizen terug te brengen naar het embryonale stadium.

Shinya Yamanaka werd in 1962 geboren in Osaka, Japan. Hij volgde aan de universiteit van Kobe een opleiding tot orthopedisch chirurg voordat hij de overstap maakte naar fundamenteel onderzoek. Hij promoveerde in 1993 aan de universiteit van Osaka en ging vervolgens aan de slag bij het Amerikaanse Gladstone Institute en het Nara Institute of Science and Technology in Japan. Voor het Gladstone Institute is hij nog steeds werkzaam. Daarnaast is hij professor in de celbiologie aan de universiteit van Kyoto.

De stamcellen die door het herprogrammeren van volwassen cellen ontstaan kennen we inmiddels als iPS-cellen, induced pluripotent stem cells. Ook vanuit menselijke volwassen cellen zijn iPS-cellen te maken en die iPS-cellen zijn vervolgens weer in staat om alle celtypen van het lichaam te vormen.

iPS-cellen geven wetenschappers de mogelijkheid om ziekten op een andere manier te onderzoeken. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om huidcellen van patiënten met een bepaalde huidziekte in het laboratorium te herprogrammeren tot iPS-cellen en de ontwikkeling van deze iPS-cellen tot zieke huidcellen vervolgens te vergelijken met de ontwikkeling van gezonde huidcellen. Deze andere kijk op ziekten kan leiden tot nieuwe of betere behandelingen.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 08 oktober 2012

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.