Embryonale stamcellen tonen dat ALS kan ontstaan uit steuncellen

Roberta Friedman, Ph. D., ALSA Informatiecoördinator van de Onderzoeksafdeling

[KORTE SAMENVATTING: Experimenten met muisembryonale stamcellen tonen aan dat de steuncellen van het zenuwstelsel, indien gemuteerd, motorneuronen kunnen doden in een celcultuur, wat een nieuw en krachtig instrument biedt voor de ontwikkeling van een therapie voor ALS]

Onderzoekers, die worden gefinancierd door The ALS Association aan de Harvard laboratoria en geleid door Tom Maniatis, Ph. D., en Kevin Eggan, Ph. D., publiceerden online in Nature Neuroscience dat stamcelafgeleide motorneuronen gedood worden door de gliale cellen die verondersteld worden hen te ondersteunen.

De gliale cellen die normaal motorneuronen omgeven en voeden bleken dodelijk te zijn als ze de mutatie hadden die verbonden wordt aan sommige erfelijke vormen van Amyotrofische Laterale Sclerose (ALS). Dit was zo voor motorneuronen, die groeiden met de mutante glia in laboratoriumschalen, of die motorneuronen nu de ALS-verbonden mutatie hadden of niet.

Monica Carrasco, Ph. D., die een van de ontvangers is van het Milton Safenowitz Postdoctorale Fellowship voor ALS Research, werkt met mentor Maniatis en medewerkende experten in stamcel- en motorneuron biologie aan Harvard en elders aan onderzoeksrichtingen die leidden tot deze bevindingen.

Alle cellen in de test kwamen van muisembryonale stamcellen, wat een eenvoudig middel verschafte om een complex ziekteproces te ontleden. Met deze stamcelgebaseerde aanpak bereiden de onderzoekers de weg voor naar een krachtig nieuw middel dat zou moeten leiden naar een therapeutische successtory voor de fatale aandoening.

De wetenschappers namen stamcellen van muizen met een normaal menselijk gen en ook van muizen met mutante koper-zink superoxide dismutase (SOD1), een proteïnedefect dat op een of andere manier de aandoening verwekt bij ongeveer vijf procent van de menselijke gevallen. Omdat de SOD1-gemediëerde aandoening klinisch niet te onderscheiden valt van andere vormen van ALS hebben onderzoekers zich de voorbije decade gefocust op muizen ontwikkeld om de mutante SOD1 proteïne aan te maken. Terwijl veel geleerd werd over het ziekteproces, onderstreepten de eruit getrokken lessen tot op heden alleen maar hoe ingewikkeld het proces wel is en moeten zij nog steeds een gerichte therapeutische benadering opleveren.

Nu, met stamcellen, hebben de Harvard teams een ongelooflijk eenvoudig systeem om de complexiteit van ALS aan te pakken.

“Onze studies tonen aan dat gliale cellen, die een SOD1 menselijke mutatie dragen, een direct effect hebben op de overleving van motorneuronen en een krachtig middel verschaffen voor de studie van mechanismen van neurale degeneratie,” schreven de wetenschappers in hun verslag, noterend dat het stamcelafgeleide systeem “celgebaseerde toetsen zou kunnen verschaffen voor de identificatie van nieuwe ALS geneesmiddelen.”

De motorneuronen, afkomstig van stamcellen van muizen met de mutante SOD1-proteïne, tonen, in cultuur, de kenmerken van de aandoening op een cellulair niveau. Ze hebben abnormale proteïne afzettingen, bestaande uit mutante SOD1 proteïne, en verhoogde aantallen van het moleculaire label, dat cellen gebruiken om aan te duiden dat beschadigde proteïnen moeten verwijderd worden. Bovendien tonen motorneuronen van mutante muis stamcellen activering van de celdood baan, een andere parallel met wat plaatsvindt in de aandoening.

Een verslag in hetzelfde nummer van het tijdschrift van Serge Przedborski, M.D., Ph. D., en collega’s aan de universiteit van Columbia, gefinancierd door The ALS Association, toont aan dat de SOD1 mutante glia een substantie uitstoten, die alleen voor de motorneuronen toxisch is en niet voor andere cellen. Toekomstige onderzoeken met de nieuwe strategieën, ontwikkeld door deze researchgroepen, zullen zonder twijfel belangrijke vooruitgang teweegbrengen in het zoeken naar therapieën om ALS doeltreffend te behandelen. Deze samenwerkingsinspanningen zullen de sleutel zijn naar toekomstige vooruitgang.

Bron: www.alsa.org

Vertaling: Hendrik Clara