DOOR GERT VAN MAANEN - FOTO'S: TOSHIHIRO KOBAYASKI, IMSUT-NIPS - 09-04-2022 - Medische biologie
Enkele rattenpups verkregen uit een ivf-bevruchting waarbij de spemacellen afkomstig waren van pluripotente stamcellen. Foto: Toshihiro Kobayashi, IMSUT-NIPS
Bij muizen kan het al ruim tien jaar, maar nu is het Japanse onderzoekers gelukt om met pluripotente stamcellen bevruchting en gezonde nakomelingen bij ratten te verkrijgen.
Japanse onderzoekers zijn er in geslaagd uit pluripotente stamcellen van ratten kiemcellen te ontwikkelen die na transplantatie in testikels van ratten uitgroeien tot functionele spermacellen. Door die zaadcellen te injecteren in onbevruchte eicellen van ratten blijkt het mogelijk volledig normale nakomelingen te verkrijgen (Science, 8 april).
Hiermee zijn ratten de tweede zoogdiersoort waarbij het is gelukt kunstmatig via generatie van kiemcellen (gametogenese) uit stamcellen nageslacht te verwekken.Voor muizen lukte dit ruim tien jaar geleden al voor eerst, eveneens door Japanse onderzoekers (Cell, 2011).
‘Eerlijk gezegd, was ik ook wel even verbaasd: waarom staat dit in Science ? Het is geen conceptuele, maar eerder een praktische doorbraak. Maar de stap van muis naar rat heeft natuurlijk niet voor niets zo lang geduurd, dus zo vanzelfsprekend is het niet. Het is zeker een mijlpaal en doet je afvragen wat dit betekent voor varkens, koeien en natuurlijk ook mensen’, zegt stamcelbioloog Christine Mummery, hoogleraar ontwikkelingsbiologie bij het Leids Universitair Medisch Centrum. De claim van de Japanse onderzoekers is dan ook dat de uitbreiding naar ratten het ‘realiseren van toepasbare systemen voor andere soorten in de fokkerij van huisdieren en reproductieve geneeskunde een stap dichterbij brengt’.
KWEEKMETHODE
Er is volgens Mummery sprake van zeer gedegen uitgevoerd onderzoek en overtuigende resultaten. ‘Dat het gelukt is om 24 levende en gezonde nakomelingen te krijgen is voor zo’n studie heel redelijk. Het toont aan dat ze het echt in de vingers hebben.’ Hierbij gaat het volgens haar om een zeer afgewogen kweekmethode, met specifieke groeimedia en het op het juiste moment en nauwlettend dirigeren van allerlei transcriptie- en groeifactoren. ‘Daar moet je als lab een traditie in opbouwen. Wat dat betreft is het geen verrassing dat dit nieuws uit Tokio komt, dit soort dingen doe je niet van de ene op de andere dag.’
Door groen fluorescent eiwit (GFP)-gekleurd testisweefsel van 11 weken na transplantatie van mannelijke kiemcelachtige cellen (PGCLC's). Foto: Toshihiro Kobayashi, IMSUT-NIPS
Voor stamcellen blijkt de rat een veel lastiger proefmodel dan de muis. ‘Een heel praktisch ding is bijvoorbeeld dat stamcellen van muizen blijven plakken op een groeioppervlak, maar die van ratten niet’, weet Mummery. Opvallend in het protocol van de Japanse onderzoekers is dat de mannelijke kiemcelachtige cellen – zogeheten PGCLC’s – beter overleefden als ze zijn blootgesteld aan cellen uit vrouwelijke gonaden. ‘Dat zijn clues die misschien ook voor andere soorten opgaan, maar dat blijft moeilijk te voorspellen’, aldus Mummery. ‘Een rat lijkt fysiologisch al wat meer op een mens. Logische volgende stappen zijn dan konijn en varken, maar zo werkt wetenschap niet. Misschien moeten we wel weer opnieuw elf jaar wachten voor we het weten.’