Blootstelling aan bepaalde moleculen kan de veroudering van huidcellen terugdraaien, terwijl ze hun functie behouden.
Onderzoekers hebben een methode ontwikkeld die de biologische klok van huidcellen dertig jaar terugdraait. Dat deden ze door volwassen cellen te veranderen in stamcellen. Dat zijn cellen die in een vroege fase verkeren, waarbij ze gewoonlijk nog moeten kiezen in welk celtype ze zich ontwikkelen. In de toekomst kan deze techniek helpen om huidaandoeningen te behandelen.
Terug naar af
In 2007 ontwikkelde nobelprijswinnaar Shinya Yamanaka van de Kyoto-universiteit in Japan een techniek die volgroeide huidcellen kan omvormen tot stamcellen. Het inbrengen van vier gespecialiseerde moleculen in de huid, zogeheten yamanaka-factoren, kan de celontwikkeling omkeren. Het duurt ongeveer vijftig dagen na blootstelling aan de factoren om normale cellen te herprogrammeren tot zogeheten geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC’s).
‘Er komt een moment dat we een grieppandemie niet kunnen voorkomen’
Ron Fouchier staat aan de frontlinie in de strijd tegen de griep. Met nieuwe vaccins wil hij ons beschermen tegen toekomstige pandemieën.
‘Wanneer je eerder van een cel een iPSC maakte, verloor je het oorspronkelijke celtype en de werking ervan’, zegt biomedicus Diljeet Gill van het Babraham-instituut in het Verenigd Koninkrijk. Gill en zijn collega’s hebben nu een techniek ontwikkeld die met behulp van de yamanaka-factoren huidcellen verjongt zonder dat ze daarbij hun oorspronkelijk functie als huidcel verliezen.
De onderzoekers verzamelden huidcelmonsters van drie mensen, gemiddeld rond de vijftig jaar oud. Vervolgens stelden de wetenschappers deze monsters gedurende slechts dertien dagen bloot aan de yamanaka-factoren om de cellen enigszins te verjongen. Daarna verwijderden zij de yamanaka-factoren en lieten de cellen verder groeien.
Uitgeschakelde klok
Bij het ouder worden hechten bepaalde stofjes zich aan ons DNA. Deze markers verraden hoe oud ons lichaam is. Dit systeem staat bekend als onze epigenetische klok. Na verloop van tijd worden sommige van onze genen door deze moleculaire markers in- of uitgeschakeld. De verzameling van deze ingeschakelde genen heet het transcriptoom.
Gill en zijn team ontdekten dat de epigenetische klok en de transcriptoomprofielen van de gedeeltelijk geherprogrammeerde cellen overeenkwamen met de profielen van huidcellen van mensen die dertig jaar jonger waren. De verjongde cellen functioneerden ook echt als jongere cellen. Ze maakten meer collageen aan dan de cellen die niet waren geherprogrammeerd.
Wanneer de geherprogrammeerde cellen op een kunstmatige wond werden geplaatst, dichtten ze de wond bovendien veel sneller dan oudere cellen dat deden. ‘Als jonge mensen zich snijden, duurt het bij hen korter voor de wond is genezen dan bij mij’, zegt epigeneticus Wolf Reik, ook werkzaam bij het Babraham-instituut. ‘Dit resultaat is spannend. Niet alleen moleculair gezien is de cel jonger, maar de cel functioneert ook meer zoals een jonge cel.’
Jong maar functioneel
De grootste stap voorwaarts is dat we nu cellen wezenlijk kunnen verjongen zonder hun functie te veranderen, zegt Reik. ‘In eerdere onderzoeken eindigde je met een stamcel, waar je niets aan hebt bij de behandeling van ziekten.’
In de toekomst kan deze techniek van pas komen bij de behandeling van huidaandoeningen, zoals brandwonden en zweren. Een bijkomstig voordeel is dat de cellen niet door het lichaam van de patiënt worden afgestoten, omdat het hun eigen cellen zijn, zegt Gill.
‘Tot nu toe hebben we deze techniek alleen getest met huidcellen. We zijn benieuwd of we het ook in andere celtypes kunnen gebruiken’, zegt Gill.
