De modelembryo’s zijn gemaakt van stamcellen van muizen. Een doorbraak!

Wanneer een zaad- en eicel samensmelten, gaat de bevruchte eicel zich delen. Het resultaat is een piepkleine embryo – met ongeveer dezelfde diameter als die van een haar – die goed verstopt zit in de baarmoeder. Geen wonder dat we eigenlijk nog vrij weinig over de ontwikkeling van deze vroege embryo’s weten. Maar onderzoekers van het MERLN Institute en het Hubrecht Institute brengen daar nu verandering in. Zij hebben in het laboratorium uit stamcellen van muizen embryo-achtige structuren gemaakt die zoveel overeenkomsten vertonen met echte embryo’s dat ze zich kunnen innestelen in de baarmoeder en zelfs een zwangerschap kunnen initiëren!

Doorbraak
Het is een doorbraak die onderzoekers in staat stelt om de ontwikkeling van een vroege embryo op de voet te volgen. En dat is belangrijk, omdat kleine afwijkingen aan het begin van de zwangerschap zulke grote gevolgen kunnen hebben. Zo kunnen ze het de embryo onmogelijk maken om zich in te nestelen. Of bijdragen aan het ontstaan van ziekten die zich pas op veel latere leeftijd openbaren. De onderzoekers hopen dan ook dat de modelembryo’s een nieuw licht kunnen werpen op het ontstaan van leven, maar ook op vruchtbaarheidsproblemen en de oorsprong van bepaalde ziekten. “Dit onderzoek helpt ons begrijpen wat het perfecte pad is dat het vroege embryo moet afleggen bij een gezonde zwangerschap,” stelt onderzoeker Nicolas Rivron.


De aanpak
Hoe hebben Rivron en collega’s deze modelembryo’s nu precies gemaakt? Allereerst moet je weten dat een vroege embryo eigenlijk een hol balletje van ongeveer honderd cellen is. Het bestaat uit een buitenste laagje – dat later uitgroeit tot de placenta – en een verzameling cellen aan de binnenzijde – die later uitgroeien tot het embryo. De onderzoekers kweekten eerst de stamcellen van deze twee delen op en vermenigvuldigden deze. Vervolgens brachten ze de cellen samen en zetten deze aan tot communicatie en zelforganisatie. Zo zagen de onderzoekers bijvoorbeeld dat de embryonale cellen als het ware in gesprek gingen met de placenta-cellen: ze vertelden de placenta-cellen hoe zich zich moesten organiseren en implanteren in de baarmoeder. “Als we dit moleculaire gesprek begrijpen, opent dat perspectieven voor het oplossen van problemen rond onvruchtbaarheid, zwangerschapsfalen of contraceptie,” vertelt Rivron.

In principe kunnen onderzoekers nu in het lab oneindig van dit soort vroege modelembryo’s maken. Het is volgens onderzoeker Clemens van Blitterswijk “het begin van een nieuwe biomedische discipline. Met grote hoeveelheden synthetische embryo’s kunnen we kennis opbouwen door het testen van nieuwe medische technieken en mogelijke geneesmiddelen.” Daardoor zal er voor dit soort onderzoek ook minder vaak een beroep hoeven te worden gedaan op proefdieren.