EICEL-EIWIT ZORGT VOOR DEDIFFERENTIATIE TIJDENS KLONEN

Eigenlijk begrijpt nog niemand waarom het klonen van dieren uit volwassen cellen soms lukt. Bij deze vorm van klonen – kerntransplantatie – wordt een volledig gedifferentieerde cel in een lege eicel geplaatst. Vervolgens blijkt lichaamscel zijn differentiatie te kunnen `vergeten' en uit kunnen groeien tot een heel organisme. Hoe dat wordt bewerkstelligd, daar hebben Amerikaanse wetenschappers deze week een vinger achter gekregen. Enzymen uit het cytoplasma van de lege eicel dringen de celkern van de getransplanteerde cel binnen en zorgen ervoor dat hij een aantal eiwitten verliest (Science, 29 sept.).

Door te experimenteren met celkernen en eicelextracten van klauwkikkers, identificeerden Nobuyaki Kikyo en zijn collega's een enzym – ISWI – dat een sleuteleiwit in de celkern afbreekt. Dit kerneiwit – het TATA-bindend eiwit – draagt bij aan de structuur en ordening van het chromatine (het complex van DNA en eiwitten) in de celkern en regelt ook welke genen in het DNA actief zijn en welke niet. Als cellen differentiëren tot bijvoorbeeld spiercellen of hersencellen, ondergaat het DNA in de cel een ordening en chemische verandering waardoor duizenden genen het zwijgen wordt opgelegd. Die procedure is vrijwel onomkeerbaar; alleen in bepaalde kankers en bij het klonen verliest de cel deze geaardheid.

Het enzym ISWI uit het cytoplasma van een eicel kan de genetische programmering van een celkern echter wissen. Het DNA in de kern komt weer terug in zijn oorspronkelijke ongedifferentieerde toestand, waardoor de cellen in het zich ontwikkelende embryo weer kunnen uitgroeien tot ieder gewenst gespecialiseerd celtype.

De nieuwe kennis kan worden gebruikt om de efficiëntie van het klonen te verbeteren. Die is nu bij zoogdieren nog erg laag: slechts twee procent van de pogingen heeft succes. Een andere mogelijke toepassing ligt in het stamcelonderzoek. ISWI kan wellicht gedeeltelijk gedifferentieerde stamcellen omzetten in totipotente stamcellen. (Sander Voormolen)