Onderzoek naar vroege humane ontwikkeling

De projecten zullen leiden tot meer begrip over de menselijke ontwikkeling en ernstige erfelijke aandoeningen

Twee onderzoeksprojecten onder leiding van LUMC-onderzoekers ontvangen samen 7 miljoen euro van ZonMw. Hoogleraar Niels Geijsen gaat met onderzoekers van verschillende instituten een modelsysteem maken waarmee het ontstaan van menselijke organen onderzocht kan worden. Hoogleraar Susana Chuva de Sousa Lopes heeft als doel menselijke geslachtscellen te maken uit stamcellen. De projecten zullen leiden tot meer begrip over de menselijke ontwikkeling en ernstige erfelijke aandoeningen.

“Eigenlijk snappen we nog niet zo goed hoe een menselijk embryo zich ontwikkelt”, vertelt Niels Geijsen, Hoogleraar Ontwikkelingsbiologie en Regeneratieve Geneeskunde. “Veel kennis die we hierover hebben komt uit studies met proefdieren, maar die kennis laat zich niet één op één vertalen naar de mens.” “Vanwege ethische bezwaren en praktische problemen is onderzoek aan menselijke embryo’s maar zeer beperkt mogelijk”, vertelt Hoogleraar Ontwikkelingsbiologie Susana Chuva de Sousa Lopes. 

“Daarom vraagt de regering om alternatieven”, zegt Chuva de Sousa Lopes. Het ZonMw-programma PSIDER, waaruit deze projecten zijn gefinancierd, is hiervoor bedoeld. “Het doel van dit programma is om met menselijke stamcellen structuren in het laboratorium te maken die als model voor de embryonale ontwikkeling van de mens dienen.”

Van stamcel naar eicel
Het project van Chuva de Sousa Lopes focust zich op de zogenoemde preïmplantatie fase. “Wij gaan proberen om eicellen en spermacellen te maken uit menselijke stamcellen.” De verwachting is dat dit de hele duur van het project gaat innemen. “Als dit lukt zou een volgende stap zijn om uit deze cellen een embryo te maken die niet levensvatbaar is, maar wel voor onderzoek gebruikt kan worden”, zegt Chuva de Sousa Lopes, “maar zover zijn we nog lang niet.”

Ontwikkeling embryo
Niels Geijsen richt zich op een latere ontwikkelingsfase, net na implantatie van het embryo. “Met nieuwe embryo-achtige structuren gemaakt van menselijke stamcellen hopen we te onderzoeken hoe organen ontstaan”, zegt Geijsen. Deze zogenoemde gastruloids zijn als het ware modelembryo’s die de driedimensionale eigenschappen van embryo’s nabootsen. Onderzoekers kunnen hiermee bestuderen hoe een embryo onder andere een linker- en rechterkant, en buik- en rugkant ontwikkeld met alle organen op de juiste plaats. “De techniek staat nog in de kinderschoenen, maar is veelbelovend”, vertelt Geijsen. 

Gevolgen latere leeftijd
Maar waarom is het eigenlijk zo belangrijk om de vroege ontwikkeleng te begrijpen? Geijsen: “Deze vroege stadia zijn een van de belangrijkste momenten in je leven. Voordat een vrouw vaak weet dat ze zwanger is, wordt de eerste aanleg van organen al gevormd. Als er tijdens dit proces fouten worden gemaakt, bijvoorbeeld door genetische afwijkingen, kan dat op latere leeftijd ernstige gevolgen hebben.”

Een voorbeeld van zo’n aandoening is FSHD, een spierziekte die zich uit vanaf het tiende levensjaar. Geijsen: “De spieren in het gezicht, schouders en bovenarmen verzwakken, en dit heeft een grote impact op de kwaliteit van leven van deze patiënten. De vraag is waarom uitgerekend deze spieren zijn aangedaan, terwijl andere spieren, waarin dezelfde genetische fout zit, minder, of later worden getroffen.” Omdat modelembryo’s dezelfde 3D-structuur hebben als een echte embryo, lijkt dit het perfecte model om te onderzoeken waarom de spieren in het hoofd-schoudergebied wel aangedaan zijn en andere spieren minder. “Op eenzelfde manier willen we onderzoeken hoe genetische afwijkingen de ontwikkeling en functie van het hart beïnvloeden, en hoe volwassen bloedcellen ontstaan”, zegt Geijsen.

Verbinding met maatschappij
Onderzoek met menselijke embryo’s is altijd een gevoelig onderwerp, weet Chuva de Sousa Lopes. Daarom is er in deze projecten veel ruimte ingebouwd voor de ethische en maatschappelijke aspecten. “Tijdens onze projecten gaan we dialoogsessies organiseren waarbij iedereen kan aansluiten. We willen het publiek betrekken om te laten zien wat we doen maar ook om te horen hoe zij hierover denken”, vertelt Chuva de Sousa Lopes. 

PSIDER programma
De subsidies voor Chuva de Sousa Lopes en Geijsen zijn afkomstig uit het ZonMw programma Pluripotent Stem cells for Inherited Diseases and Embryonic Research (PSIDER). Het toegekende geld wordt verdeeld onder de consortiumpartners. Chuva de Sousa Lopes’ consortium bestaat uit Amsterdam UMC, Erasmus MC, Maastricht Universiteit en Rathenau Institute. Geijsen werkt samen met het Erasmus MC, Hubrecht Instituut, UMC Utrecht, Sanquin, Nemo Kennislink en UPF in Barcelona.

Tags bij dit artikel:

• stamcellen
• maatschappelijk
• LUMC
• eicel
• bloedcellen
• ethische
• embryo’s
• menselijke