Cel ontdekt die dode platworm tot leven kan wekken

Eén cel blijkt de bouwsteen waarmee een volledige planaria-platworm opnieuw opgebouwd kan worden. Deze wormpjes staan bekend om hun vermogen om alle lichaamsdelen te regenereren. Amerikaanse onderzoekers hebben de cel ontdekt die dit mogelijk maakt.

Planaria torva (platworm). Bron: Wikimedia commons, PlanMine.

Het is al meer dan een eeuw bekend dat planaria-platwormen in staat zijn tot extreme vormen van regeneratie. De wormpjes, die enkele millimeters tot een centimeter groot zijn, kunnen zelfs hun hoofd laten teruggroeien als het is afgehakt. Nog griezeliger: als je ze in drie stukken snijdt, groeit uit elk deel een nieuw wormpje.

Pluripotente stamcellen

De drijvende kracht achter deze griezelige gave zijn pluripotente stamcellen. Deze stamcellen hebben de bijzondere eigenschap dat ze kunnen uitgroeien tot alle mogelijke soorten cellen van een organisme. Bij mensen komen deze stamcellen enkel voor in embryo’s. Maar bij sommige dieren blijven ze aanwezig als ze volwassen worden.

Dankzij een nieuwe techniek hebben wetenschappers gevonden welk type pluripotente stamcellen regeneratie mogelijk maakt. Deze techniek is een slimme combinatie van genomica, flowcytometrie en de analyse van losse cellen.

Wetenschappelijk wisten al dat er verschillende soorten pluripotente stamcellen bestaan. Deze subgroepen hebben verschillende eigenschappen en genexpressies. Nu hebben onderzoekers de verschillende type cellen voor het eerst levend geïsoleerd, zodat ze bestudeerd konden worden.

Om dit voor elkaar te krijgen selecteerde de onderzoeksgroep van Alejandro Sánchez Alvarado van het Stowers Institute for Medical Research cellen met de merker piwi-1. Deze genetische merker komt alleen voor bij pluripotente stamcellen. Vervolgens deelden ze deze cellen op basis van hun genexpressie op in twaalf subgroepen. Een groot deel hiervan bleek zich al te veel gespecialiseerd te hebben. Deze cellen waren gedoemd om bijvoorbeeld spier- of huidcellen te worden.

Cel redt platworm

Klik om te vergroten. Links: Pluripotente stamcellen van de planaria-platworm kunnen op basis van genexpressie opgedeeld worden in 12 groepen. Midden: een Nb2-cel, uit de Nb2-groep met het eiwit TSPAN-1 op het celmenbraan (eiwit is weergegeven in groen, het DNA in de cel kleurt blauw). Rechts: Nb2-cellen kunnen platwormen zonder actieve stamcellen tot leven wekken (hier wordt het wormpje op verschillende tijdstippen na toediening van Nb2 weergegeven). Bron: Sánchez Alvarado Lab

Uiteindelijk bleven er twee subgroepen over, genaamd Nb1 en Nb2. Op de buitenkant van de Nb2-cellen ontdekten de onderzoekers een herkenbaar eiwit (TSPAN-1). Ze ontwikkelden een antilichaampje dat bindt aan TSPAN-1 om daarmee de Nb2-cellen uit het mengsel met de Nb1-cellen vissen.

Ten slotte brachten de onderzoekers de Nb2-cellen in bij planaria-platwormen die blootgesteld waren aan een dodelijke hoeveelheid straling. En bingo: de cellen kregen het voor elkaar om de bestraalde dieren te redden door het beschadigde lichaampje te herstellen.

‘Onze ontdekking laat zien dat er een enkele cellulaire entiteit bestaat die het vermogen tot regeneratie kan herstellen in dieren die dit vermogen kwijt waren’, zegt Sánchez Alvarado.

Bovendien konden de onderzoekers, dankzij de ontdekking van het eiwit TSPAN-1, een geconcentreerde, zuivere vorm van deze regeneratieve cellen samenstellen. ‘Dat opent de deur voor onderzoek dat eerder niet mogelijk was’, zegt Sánchez Alvarad

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees verder:

Plaats een reactie