Wetenschappers laten hagedissenstaart hergroeien met stamceltechnologie
Door Lisa Rapaport
5 nov. 2021 -- Wetenschappers hebben genbewerking toegepast op embryonale stamcellen van hagedissen om volwassen hagedissen te helpen afgehakte staarten opnieuw te laten groeien, waardoor ze de soort zijn die het dichtst bij de mens staat om een verloren aanhangsel te regenereren.
Hagedissen hebben de reputatie hun staart te laten vallen uit zelfverdediging als ze worden aangevallen, waardoor roofdieren lang genoeg worden afgeleid om te ontsnappen. De hagedissen kunnen leven om nog een dag te vechten, maar de nieuwe staart die ze kweken is niet dezelfde als de oude. Het is een kraakbeenbuis zonder wervelkolom en zenuwen die nodig zijn voor de meeste bewegingen.
Nu hebben onderzoekers genetisch gemanipuleerde stamcellen gebruikt voor de vervanging van staarten bij een volledig vrouwelijke gekkosoort, waarbij ze hen overhaalden om nieuwe staarten met zenuwen en botten aan te maken, volgens bevindingen die zijn gepubliceerd in Nature Communications.
Tijdens de oorspronkelijke staartontwikkeling, zo ontdekten de onderzoekers, sturen specifieke embryonale stamcellen de productie van een complete staart aan, waarbij ze verschillende signalen gebruiken om de kraakbeengroei langs de onderkant te bevorderen, maar bot- en zenuwweefsel langs de bovenkant van de staart.
Voor een vervangende staart geven volwassen versies van deze stamcellen echter actief signalen af om bot- en zenuwvorming te blokkeren en alleen de ontwikkeling van kraakbeen aan te moedigen. Het resultaat is een kraakbeenzwaar aanhangsel met beperkte beweging.
Toen de onderzoekers deze volwassen stamcelsignalen blokkeerden, kregen de hagedissen nog steeds geen complete staart. Ook het implanteren van embryonale stamcellen in volwassen staarten had geen effect. De ontwikkeling van bot- en zenuwweefsel was nog steeds geblokkeerd.
De wetenschappers waren echter nog niet helemaal klaar. Ze maakten gebruik van gen-editing tools en creëerden embryonale cellen die niet reageerden op signalen die de groei van bot- en zenuwweefsel blokkeerden. Met deze bewerkte cellen geïmplanteerd, kregen de hagedissen weer staarten met botten, zenuwen en kraakbeen.
Het is verre van zeker dat deze aanpak kan leiden tot de hergroei van aanhangsels bij andere soorten, waaronder mensen. Maar het laat wel zien hoe inzicht in deze vroege processen in de ontwikkeling kan bijdragen aan de reparatie toolkit voor volwassenen.
