Confetti-darm laat zien hoe stamcellen werken

1 oktober 2010

Onderzoekers van het Hubrecht Instituut van de KNAW zijn er in geslaagd individuele stamcellen een eigen kleur te geven. Alle nakomelingen van zo'n stamcel hebben diezelfde kleur. De resultaten en de foto's verschijnen in het tijdschrift Cell van 1 oktober.

In Cell beschrijft prof. dr. Hans Clevers van het Hubrecht Instituut samen met collega's een manier om inviduele stamcellen én hun nakomelingen een kleur te geven. Dankzij de lichtgevende cellen is perfect te zien hoe darmweefsel ontstaat uit stamcellen. Eén rode, gele, blauwe of groene stamcel groeit uit tot een microscopisch kleine darmuitstulping van dezelfde kleur (zie foto's onderaan dit bericht).

"Je ziet stamcellen aan het werk", zegt Clevers. "Dit is uniek. We kunnen vier kleuren in het DNA van stamcellen inbouwen die ze doorgeven aan hun nakomelingen. Het is voor het eerst dat inviduele lichtgevende stamcellen op deze manier te zien zijn."

In het Cell-artikel beschrijven Clevers en collega's ook hoe stamcellen in de darm zichzelf in stand houden. Traditioneel gaan wetenschappers er vanuit dat stamcellen zichzelf vermenigvuldigen door een zeldzame deling waarbij één nieuwe stamcel ontstaat en één andere cel. Clevers laat zien dat stamcellen heel vaak delen en dat daarbij twee nieuwe stamcellen ontstaan, maar dat via een toevallig proces de helft van alle nieuwe cellen de stamceleigenschappen verliest. Via dit mechanisme houdt de darm in de loop van de tijd precies genoeg stamcellen. Ben Simons van Cambridge University, mede-auteur van het Cell-artikel, bedacht de wiskundige onderbouwing hiervan.

De experimenten zijn uitgevoerd met stamcellen van muizen, maar de resultaten zijn ook van toepassing op mensen omdat de betrokken eiwitten en cellen volledig vergelijkbaar zijn. De resultaten helpen bij het doorgronden van maagkanker en maagontstekingen en zijn een stap op weg naar 'regenerative medicine'. In de toekomst zou het mogelijk worden beschadigd weefsel te vervangen door in het laboratorium (op basis van stamcellen) gekweekt weefsel.

Eerder ontdekten Hans Clevers en collega's dat Lgr5-stamcellen kunnen uitgroeien tot darmweefsel en dat ze betrokken zijn bij de vorming van darmtumoren. Hierover berichtten ze driemaal in Nature, een keer in Science en eerder in Cell.
Het Hubrecht Instituut is een KNAW-instituut en is geaffilieerd met het UMC Utrecht.

Noot voor de redactie

Voor meer informatie kunt u terecht bij het secretariaat van Interne en Externe Communicatie van het UMC Utrecht via telefoon 088 7557 483 of via E-mail press@umcutrecht.nl
Buiten kantoortijden via 088 7555 555.

Lengtedoorsnede van de darmwand

Lengtedoorsnede van de darmwand. Stamcellen zitten in de bodem van crypten, onderin in de figuur. De nakomeling-cellen stromen naar boven, naar de toppen van de darmvlokken. Iedere stamcel maakt nakomelingen van een unieke kleur, waardoor de gekleurde linten ontstaan. Foto: Hugo Snippert, Hubrecht Instituut.

Dwarsdoorsnede door een groot aantal darmcrypten

Dwarsdoorsnede door een groot aantal darmcrypten, die als gekleurde 'schijven' verschijnen. Iedere crypt 'schijf' wordt door één stamcel met een unieke kleur in stand gehouden. Foto: Hugo Snippert, Hubrecht Instituut.

Universitair Medisch Centrum Utrecht (UMC Utrecht)

Het Universitair Medisch Centrum Utrecht is één van de grootste publieke zorginstellingen van Nederland. Met bijna 10.000 mensen wordt voortdurend gebouwd aan goede zorg met als bouwstenen kennis en mensen. Het UMC Utrecht wil een internationaal toonaangevend universitair medisch centrum zijn waarin kennis over gezondheid, ziekte en zorg wordt gemaakt, getoetst, gedeeld en toegepast.UMC Utrecht maakt deel uit van de Nederlandse Federatie van Universitair Medische Centra (NFU). De NFU is een samenwerkingsverband van de acht universitair medische centra (UMC's) in Nederland.

Hubrecht Instituut

Het Hubrecht Instituut is een onderzoeksinstituut van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen en voert onderzoek uit op het gebied van de ontwikkelingsbiologie. Sinds begin 2008 werken het Hubrecht Instituut en het UMC Utrecht samen, waarvan prof. dr. Clevers wetenschappelijk directeur is.

KNAW

Als forum, geweten en stem van de wetenschap bevordert de KNAW de kwaliteit en de belangen van de wetenschap en zet zij zich in voor een optimale bijdrage van de Nederlandse wetenschap aan de culturele, sociale en economische ontwikkeling van de samenleving. De KNAW-instituten verrichten fundamenteel en fundamenteel-strategisch onderzoek op de gebieden levenswetenschappen en geestes- en sociale wetenschappen. Meer informatie is te vinden op de website van de KNAW