211service.com
Stamceltechnologie biedt een reddingslijn voor bedreigde diersoorten
In 1972 begon een groep vooruitstrevende natuurbeschermers in San Diego huidmonsters van bedreigde diersoorten in te vriezen. De hoop was dat de wetenschap uiteindelijk een manier zou vinden om de cellen te gebruiken om deze kwetsbare populaties nieuw leven in te blazen.
Terug van buiten: Wetenschappers hebben stamcellen gemaakt van bevroren huidmonsters van de bedreigde noordelijke witte neushoorn.
Jeanne Loring en medewerkers van het Scripps Research Institute hebben een belangrijke stap gezet in de richting van het vervullen van die hoop door stamcellen te maken van bevroren huidcellen van twee van dergelijke soorten: de booraap met zilveren manen en de noordelijke witte neushoorn.
Op korte termijn zijn de onderzoekers van plan een bevroren dierentuin van stamcellen te bouwen die wetenschappers kunnen gebruiken om het genoom van de dieren te bestuderen en misschien om stamceltherapieën voor de dieren te creëren. (Boorapen die in gevangenschap leven, lijden vaak aan diabetes, een zeer actief onderzoeksgebied op het gebied van menselijke stamcellen.)
Op de langere termijn hopen de onderzoekers de cellen te kunnen gebruiken om sperma en eieren te maken, die zouden worden opgenomen in fokprogramma's om de genetische diversiteit van ernstig beperkte populaties te vergroten; de witte neushoorn staat op de rand van uitsterven, met slechts zeven dieren die vandaag in leven zijn. Ze hebben al jaren niet meer gefokt.
Om te denken aan de vooruitziende blik die ze in de jaren zeventig hadden om met dit programma te beginnen, zegt Loring, directeur van het Center for Regenerative Medicine in Scripps. Op dat moment was er nog geen genoom gepubliceerd en het concept dat dit ooit zou gebeuren was sciencefiction. Haar team wil stamcellen genereren voor minstens 10 andere soorten, waaronder sneeuwluipaarden en sommige soorten olifanten. De Frozen Zoo van San Diego herbergt weefselmonsters van meer dan 800 soorten.
Om de stamcellen te maken, gebruikte Inbar Friedrich Ben, een postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Loring, een techniek die voor het eerst werd ontwikkeld in 2007, de zogenaamde herprogrammering van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS). Een handvol genen die normaal gesproken actief zijn in het zich ontwikkelende embryo, komen tot expressie in een gedifferentieerde cel, zoals een huidcel, waardoor die cel terugkeert naar zijn ongedifferentieerde staat.
Tot hun verbazing zouden de menselijke genen die doorgaans worden gebruikt om menselijke cellen te herprogrammeren, ook huidcellen van zowel de aap als de neushoorn kunnen herprogrammeren, zij het met een veel lagere efficiëntie. Toch vertoonden de opnieuw geprogrammeerde cellen de bepalende kenmerken van geïnduceerde pluripotente stamcellen; ze konden allebei differentiëren in verschillende celtypen en meer van zichzelf genereren. Het onderzoek is deze week gepubliceerd in Natuur Methoden .
Deze methode maakt de weg vrij om bedreigde diersoorten te redden, zoals de reuzenpanda's, cheeta's, tijgers, gorilla's in Oost-Afrika en zelfs uitgestorven soorten zoals de bucardo-berggeit, zegt Robert Lanza , Chief Scientific Officer bij Advanced Cell Technology. Het zal de weg vrijmaken voor nieuwe strategieën om de biodiversiteit te helpen behouden en om te reageren op de uitdagingen van grootschalige uitstervingen die in het verschiet liggen. Lanza was niet betrokken bij het onderzoek.
Voor dieren zoals de witte neushoorn betekent elke dood een ernstig verlies voor de genenpool, wat op zijn beurt de populatie verzwakt. Door stamcellen te maken van overleden dieren, kunnen hun genen opnieuw worden geïntroduceerd om het voortbestaan en de genetische diversiteit van de soort te behouden, zegt Lanza. De bucardo-berggeit kan met deze technologie worden opgewekt als deze wordt gecombineerd met een gewoon fokprogramma voor geiten.
Het creëren van een nieuw dier uit een stamcel is waarschijnlijk nog ver weg. Onderzoekers zouden eerst sperma of eieren van de stamcellen moeten maken en ze vervolgens gebruiken met sperma of eieren van een levend dier om een embryo te creëren. Vruchtbaarheidswetenschappers zijn gretig op zoek naar manieren om sperma en eieren uit stamcellen te ontwikkelen om menselijke onvruchtbaarheid te behandelen, en Loring hoopt dat die technologieën op deze dieren kunnen worden toegepast.
Voorafgaand aan de ontwikkeling van iPS-celherprogrammering, gebruikte de groep van Lanza klonen - de methode die werd gebruikt om Dolly het schaap te maken - om te proberen twee soorten wilde runderen te reproduceren; de guar en de ernstig bedreigde Banteng. Maar klonen is niet geschikt voor het behoud van soorten, omdat het een technisch uitdagend proces is dat vaak resulteert in zieke of misvormde dieren.
Lanza zegt dat een andere manier om stamcellen te gebruiken om bedreigde diersoorten te vermeerderen, zou zijn om de cellen van een meer algemene, verwante soort in het embryo te injecteren en vervolgens verschillende experimentele technieken te gebruiken om de cellen die afstammen van het bedreigde dier te overhalen om uit te groeien tot een foetus. Zijn team heeft aangetoond dat deze aanpak werkt bij muizen.