Amerikaanse en Franse onderzoekers zijn erin geslaagd uit embryonale stamcellen van muizen in petrischalen eicellen te laten groeien (Science, 2 mei 2003). De eicellen konden zich vervolgens ontwikkelen tot embryo’s. Zowel uit vrouwelijke als uit mannelijke stamcellen bleken eicellen te kunnen ontstaan. Tot dusverre was het niet gelukt geslachtscellen te laten ontstaan uit stamcellen. Algemeen werd dan ook aangenomen dat embryonale stamcellen pluripotent waren; ze konden zich ontwikkelen tot een groot aantal verschillende weefsels als spieren en bot. De onderzoekers claimen nu voor het eerst te hebben aangetoond dat embryonale stamcellen totipotent zijn. Ze kunnen zich dus ontwikkelen in elk weefseltype, ook tot geslachtscellen.

Met een betrekkelijk eenvoudige procedure konden de onderzoekers stamcellen aanzetten tot het vormen van eicellen. Alleen hoge dichtheden van stamcellen bleken daarvoor nodig. Om de ontwikkeling van de cellen in de tijd te kunnen volgen, plaatsten ze een fluorescente merker in de enhancer van het gen voor Oct4. De enhancer versterkt de expressie van het gen. Oct4 is een merker voor pluripotente cellen. Zodra die expressie ophield konden ze de start van de kiemceldifferentiatie waarnemen. De stamcellen bleken door een aantal meiosedelingen te gaan en na twee weken ontstonden er follikel-achtige structuren met karakteristieke eicellen erin. Zonder bevruchting maar vermoedelijk door parthenogenese ontwikkelden de eicellen zich hierna tot embryo’s. Die zijn echter niet levensvatbaar, zegt stamceldeskundige Christine Mummery van het Hubrecht Laboratorium. ‘Muizen kunnen zich niet parthenogenetisch voortplanten.’

‘De totipotentie van embryonale stamcellen was wel al lang bekend, alleen niet op deze manier. Er is onderzoek gedaan waarbij embryonale stamcellen ingeplant werden in blastocysten. Die ontwikkelden zich uiteindelijk tot vruchtbare muizen.’ Het nieuwe van dit onderzoek is dat nu in vitro resultaat behaald is. Mummery: ‘De ultieme proef is nu of de eicellen ook bevrucht kunnen worden’.

De ontdekking kan grote gevolgen hebben. Als onderzoekers ook uit menselijke stamcellen eicellen kunnen kweken, kunnen ze die bijvoorbeeld gebruiken voor therapeutisch kloneren. Hierbij wordt een eicel ontdaan van haar genetische informatie en wordt er een donorkern in geplaatst. Het embryo dat zo ontstaat wordt doorgekweekt tot een stadium waarin embryonale stamcellen gewonnen kunnen worden. Deze cellen zijn dan genetische en immunologisch identiek aan de donorcel.

Bij toepassing in celtherapie om bijvoorbeeld suikerziekte te behandelen zal de patient deze cellen dus niet afstoten. Het gebruik van menselijke eicellen voor therapeutisch kloneren kent naast praktische problemen van verkrijgbaarheid veel wettelijke en ethische bezwaren. Het gebruik van eicellen verkregen uit stamcellen om een donorkern in te brengen zou deze problemen kunnen omzeilen. Toepassingen als deze zijn echter nog verre toekomstmuziek, benadrukken de onderzoekers.

Mummery: ‘Je kan natuurlijk eindeloos filosoferen over wat er allemaal mogelijk is met geslachtscellen die je uit stamcellen kweekt; ik hoef het allemaal niet te vertellen. De auteurs noemen specifiek dat ze nu een bron van eicellen voor kerntransplantatie experimenten hebben. Speculeren over andere implicaties is leuk voor de science fiction-schrijvers.’