http://www.nature.com/nature/journal/v4 ... 2042a.html
https://www.econologie.info/share/partag ... qQAE5v.pdf
We beginnen de vorm van een oog te creëren uit een stamcel!!
De werkelijkheid is veel interessanter dan fictie!!
Met name de omstandigheden die het mogelijk maken om een orgaan te reconstrueren, supergemakkelijk in de planten, maar veel complexer voor de dieren!!
Opheldering van de onderliggende mechanismen
embryonale oogontwikkeling
REGENERATIEVE GENEESKUNDE
doe-het-zelf ogen
In dit nummer geven Eiraku et al.1 een reeks buitengewone video's die de formatie vastleggen
van een embryonaal muizenoog: voor het eerst zien we in realtime de prachtige gebeurtenissen die de vroege stadia van de oogontwikkeling van zoogdieren bepalen. Maar nog opmerkelijker is dat dit geen opnames zijn
van levende dieren, maar van zelforganiserende driedimensionale (3D) culturen van embryonale stamcellen.
Tegen de zesde week van menselijke ontwikkeling zijn de eerste beginselen van het volwassen oog zichtbaar: uit het oogveldgebied van de voorste neurale plaat en het bovenliggende oppervlakte-ectoderm zijn dubbellaagse optische kommen gevormd, die de lensblaasjes gedeeltelijk inkapselen (fig. 1). . Vanuit de binnenste laag van de kom zal de complexe laminaire structuur van het neurale netvlies zich ontwikkelen, met lichtgevoelige fotoreceptorcellen die via interneuronen verbinding maken met de retinale ganglioncellen waarvan de axonale processen naar de hogere visuele centra in de hersenen projecteren.
Opheldering van de onderliggende mechanismen
embryonale oogontwikkeling begon meer
51 dan een eeuw geleden. In een van zijn belangrijkste
experimenten toonde Hans Spemann, een grondlegger van de ontwikkelingsbiologie, aan dat als het optische blaasje (de structuur die uiteindelijk evolueert in de optische kom) wordt vernietigd, de lens niet kan worden gevormd. De interactie van het oppervlak
ectoderm (waar de lens vandaan komt) met het onderliggende optische blaasje wordt beschouwd als een klassiek voorbeeld van embryonale inductie - het proces waarbij een celgroep een signaal afgeeft aan een naburige groep en hun toekomstige ontwikkeling beïnvloedt. Er is nu een reeks genen geïdentificeerd, waarvan vele coderen voor transcriptiefactoren of groeifactoren die essentieel zijn voor de vorming van de optische kom.
Het in vitro genereren van complexe organen is een grote uitdaging in de regeneratieve geneeskunde. Maar het is niet onmogelijk: uit embryonale stamcellen is nu een heel synthetisch netvlies gemaakt. Zie artikel p.51 dan een eeuw geleden. In een van zijn belangrijkste
experimenten toonde Hans Spemann, een grondlegger van de ontwikkelingsbiologie, aan dat als het optische blaasje (de structuur die uiteindelijk evolueert in de optische kom) wordt vernietigd, de lens niet kan worden gevormd. De interactie van het oppervlak
ectoderm (waar de lens vandaan komt) met het onderliggende optische blaasje wordt beschouwd als een klassiek voorbeeld van embryonale inductie - het proces waarbij een celgroep een signaal afgeeft aan een naburige groep en hun toekomstige ontwikkeling beïnvloedt. Er is nu een reeks genen geïdentificeerd, waarvan vele coderen voor transcriptiefactoren of groeifactoren die essentieel zijn voor de vorming van de optische kom.
De waarschijnlijkheid van het laten groeien van een complex orgaan zoals een oog in een schaal leek echter ver weg en futuristisch, hoewel deze verre grens van regeneratieve geneeskunde steeds dichterbij komt. In het afgelopen decennium heeft inspirerend werk2 aangetoond dat expressie van oogveldtranscriptiefactoren kan leiden tot oogvorming
op ongebruikelijke locaties langs het lichaam van
Xenopus-kikkers. Bovendien volgen de
generatie van menselijke embryonale stamcellen (ES), is het mogelijk gebleken3,4 om hun differentiatie te richten op de retinale afstamming en zowel retinaal gepigmenteerd epitheel als
(RPE) en retinale neuronen (Fig. 1). Cel-
cultuurbenaderingen hebben voornamelijk getracht de ontwikkeling van specifieke celtypen te maximaliseren met het potentiële doel om dergelijke cellen voor therapeutische doeleinden te transplanteren.
In vitro organiseren RPE-cellen die zijn afgeleid van ES-cellen zichzelf tot een karakteristieke eenvoudige monolaag. Het reproduceren van de meer complexe en nauwkeurige laminaire organisatie van het neurale netvlies vormt daarentegen een moeilijke uitdaging op het gebied van weefselmanipulatie. Maar rapporten die lensachtige structuren5 en progenitorrozetten van het netvlies beschrijven in ES-celculturen6 wezen op enig potentieel voor organisatie van oogweefsel in vitro.
Nu onthullen Eiraku et al.1 (pagina 51) met verrassende schoonheid en opmerkelijke helderheid dat het complexe proces van evaginatie van het optische blaasje, en vervolgens zijn invaginatie om de dubbellaagse kom te vormen, spontaan kan plaatsvinden
in cultuur, te beginnen met een populatie van homogene pluripotente cellen - cellen die dat wel kunnen
differentiëren in elk celtype (zie Fig. 1 van de paper1 en de aanvullende video's).
De sleutel tot deze vooruitgang was dat Eiraku en collega's niet alleen hun vorige vereenvoudigden7
differentiatieprotocol voor ES-culturen, maar ook Matrigel toegevoegd, dat extracellulaire-matrixcomponenten bevat. Onder deze omstandigheden en met behulp van een groen fluorescerend eiwit
(GFP)-reportergen tot expressie gebracht in het oogveld en het neurale netvlies, ontdekten ze dat een neuro-epitheelachtige laag van GFP-positieve cellen uit de zijkanten van holle ballen van ES-cellen kwam, in een proces dat doet denken aan de vorming van optische blaasjes . Na verloop van tijd ondergingen de optische blaasjes spontaan dynamische morfogenese
en gevormde tweelaagse cups.
