Vandaag is bekend geworden dat de Nobelprijs voor de geneeskunde van dit jaar gaat naar twee wetenschappers die belangrijke stappen zetten in het vakgebied rond stamcellen.
De Nobelprijs voor de fysiologie of geneeskunde van 2012 gaat naar de Brit John B. Gurdon en de Japanner Shinya Yamanaka, voor de ontdekking dat gespecialiseerde cellen, zoals die in de huid of spieren, kunnen worden gereprogrammeerd tot stamcellen die nog alles kunnen worden. Dat maakte het Nobelcomité vandaag bekend in het Zweedse Stockholm.
Niet onomkeerbaar
Stamcellen zijn de oercellen van ons lichaam. Tijdens de vroege embryonale ontwikkeling beginnen ze zich te delen en te specialiseren om de verschillende lichaamsweefsels te bouwen waaruit ons lichaam bestaat. Er blijft een reservevoorraad over in het beenmerg, om de verdere groei mogelijk te maken en in de loop van ons leven beschadigde of versleten cellen te vervangen. Helaas kan die voorraad niet alle slijtage teniet doen.
Lang werd gedacht dat deze ontwikkeling van stamcel tot gespecialiseerde cel onomkeerbaar is.
Ontwikkelingsbioloog Gurdon (1933) ontdekte in 1962 dat dit niet zo is. Hij deed dat door middel van een klassiek experiment: hij verving de celkern met het DNA van een kikkereicel door die van een volwassen darmcel. De eicel groeide uit tot een gewoon kikkervisje.
In eerste instantie stuitte hij op veel scepsis, maar nadat verschillende collega’s zijn bevindingen hadden bevestigd, raakte men overtuigd en was een nieuw onderzoeksgebied geboren: de zoektocht naar de mogelijkheden van het herprogrammeren van cellen. Ruim veertig jaar later, in 2006, leverde dat een nieuwe doorbraak op: arts en stamcelonderzoeker Yamanaka (1962) bestudeerde embryonale stamcellen en identificeerde zo de genen die deze cellen ervan weerhoudt zich te ontwikkelen. Vervolgens voegde hij die genen toe aan volwassen muizenhuidcellen en inderdaad, die werden gereset tot stamcellen.
Een jaar later kregen de Japanse onderzoekers hetzelfde voor elkaar met menselijke huidcellen. In de jaren die volgden bleken deze ‘geïnduceerde stamcellen’ zich te kunnen ontwikkelen tot alle soorten weefsels.
Onthouden flarden
Helaas bleek het mechanisme niet zomaar bruikbaar bij mensen, want de geresette cellen blijken toch flarden van hun verleden te onthouden. Bovendien ontstaat er tijdens het resetten schade aan het DNA.
Toch is er nog steeds volop hoop dat de ontdekking van Gurdon en Yamanaka veel gaat opleveren voor de geneeskunde. Sinds 2006 is het herprogrammeren verder ontwikkeld en werken onderzoekers overal ter wereld aan manieren om de procedure zo eenvoudig en onschadelijk mogelijk uit te voeren.
Er zijn al wel bruikbare toepassingen. Op dit moment kunnen huidcellen van mensen met aandoeningen zoals spierziektes worden geherprogrammeerd in het lab, om ze te vergelijken met cellen van gezonde individuen. Op termijn zouden ze bruikbaar zijn om slecht functionerende, beschadigde of versleten weefsels te vervangen, ook wel regeneratieve geneeskunde genoemd. Daarvoor is dan nog wel heel wat meer begrip nodig van wat er nu eigenlijk gebeurt tijdens het herprogrammeren.
Bronnen: J Embryol Exp Morphol via dev.biologists.org, Cell, Nobelprize.org
Beeld: Rubenstein/CC BY 2.0