Synthetische moleculen schakelen juiste genen aan en uit

Het moet mogelijk zijn om volwassen cellen te herprogrammeren tot stamcellen zonder aan de genen te sleutelen. Dat suggereren onderzoekers van het Scripps Research Institute (VS). In het tijdschrift Cell Stem Cell schrijven ze dat ze reeds één gen, dat absoluut essentieel werd geacht voor het proces, hebben weten te vervangen door twee kleine, synthetische moleculen.

Twee jaar geleden slaagde Japanse onderzoekers er voor het eerst in om volwassen cellen te herprogrammeren. Op die manier hoopten ze het winnen van stamcellen uit embryo’s overbodig te maken. Het bleek voldoende te zijn om geactiveerde versies van drie of vier genen in te brengen. Maar daar zat meteen het probleem: bij dergelijke vormen van gentherapie is het risico op bijwerkingen in de oncologische sfeer niet gering.

Inmiddels is duidelijk dat er verschillende combinaties van genen bestaan die allemaal dezelfde herprogrammering voor elkaar krijgen. Dat doet al vermoeden dat die genen niet allemaal even essentieel zijn.

Onderzoeker Sheng Ding is er nu in geslaagd om het effect van één gen, genaamd Sox2, te compenseren met de moleculen BIX en BayK. BIX is een inhibitor die inwerkt op enzymen die de expressie van genen regelen. BayK is een calciumkanaal-antagonist die inwerkt op de signaaluitwisseling tussen cellen.

BayK doet op zich niets, BIX versnelt de herprogrammering van cellen slechts een heel klein beetje. Maar de combinatie is wél erg effectief. Met nog twee extra genen (Oct4 en Klf4) erbij blijkt het mogelijk om een redelijke hoeveelheid pluripotente stamcellen te kweken uit fibroblasten, die afkomstig zijn uit de huid van volwassen muizen.

De onderzoekers hopen uiteraard dat ze uiteindelijk ook Oct4 en Klf4 door kleine moleculen kunnen vervangen zodat ze stamcellen kunnen kweken op een controleerbare, puur chemische manier.

bron: Scripps Research Institute