Wetenschappers ontrafelen hoe pril embryo zich ontwikkelt.
Tijdens de vroege ontwikkeling van het embryo ‘reset’ het genoom in dat prille klompje cellen zichzelf. Nederlandse wetenschappers ontrafelen in het vakblad Cell Stem Cell hoe dat gebeurt.
Onze cellen bevatten allemaal hetzelfde DNA, maar toch vormen ze verschillende organen en weefsels. Dat kan dankzij zogenoemde epigenetische processen die niet de lettercode van het DNA veranderen, maar wel beïnvloeden welke genen wel en niet actief worden. Chemische bindingen op het DNA en de eiwitten waarin het verpakt zit, de zogenoemde histonen, spelen daarbij een rol.
Nederlandse onderzoekers toonden in eerder onderzoek aan hoe het DNA in prille embryo’s ‘kaal’ wordt geplukt. Zogenoemde methylgroepen die op het DNA zitten, verdwijnen op het moment dat het embryo zich in de baarmoederwand nestelt.‘Doordat deze chemische groepen massaal van het DNA worden verwijderd, wordt het genoom als het ware gereset’, zegt Hendrik Marks, moleculair bioloog aan de Radboud Universiteit Nijmegen. ‘Zo kan het embryo met een schone lei beginnen.’
In nieuw onderzoek met muizen embryonale stamcellen tonen Marks en zijn collega’s aan dat ook de histonen bij dat proces betrokken zijn. ‘Ook aan die histonen kunnen allerlei chemische groepen binden’, zegt Marks. ‘We zien dat op het moment waarop chemische groepen verdwijnen op het DNA, andere groepen juist verschijnen op de histonen. Na de innesteling worden de methylgroepen weer op het DNA gezet, en verdwijnt een del van de chemische groepen van de histonen weer.’
‘Het hele proces is cruciaal om cellen toe te laten zich verder te specialiseren’, zegt Marks, die het fenomeen nu in menselijke stamcellen wil onderzoeken. Marks verwacht verder dat de bevindingen mogelijk relevant kunnen zijn bij de bestrijding van bepaalde kankers. ‘Ook in sommige tumoren, die net zoals een embryo ongebreideld moeten kunnen delen, zien we soortgelijke processen. Die zou je in de war kunnen sturen door specifieke groepen op het DNA of de histonen als doelwit te kiezen.’
