Clonal analysis of young and aged hematopoietic stem cells using cellular barcoding

Door ‘barcode’ nieuw onderzoek mogelijk naar gedrag bloedstamcellen

De ontwikkeling van een nieuwe techniek, waarbij bloedstamcellen voorzien worden van een soort barcode, maakt het mogelijk om het gedrag van deze cellen na transplantatie in een organisme te bestuderen. Dat stelt Evgenia Verovskaya in haar promotieonderzoek. Samen met collega’s van het UMCG ontwikkelde en bestudeerde ze de barcodetechniek.

Om ons lichaam goed te laten functioneren, worden dagelijks miljarden bloedcellen geproduceerd. Die zijn afkomstig van bloedstamcellen in het beenmerg, hematopoiëtische stamcellen. Door cellulaire stress, mutaties en veroudering kunnen bloedziektes ontstaan. Bloedvormende stamcellen worden gebruikt in beenmergtransplantaties in patiënten met leukemie, of in gentherapiestudies. Onderzoekers zijn daarom erg geïnteresseerd in de vraag hoeveel gezonde stamcellen er nodig zijn om voldoende bloedcellen aan te maken. Ook willen ze graag weten hoe stamcellen precies veranderen tijdens veroudering.

Op die laatste vraag heeft Verovskaya in haar promotieonderzoek een antwoord proberen te geven door de bloedstamcellen per cel van een code te voorzien: cellulair barcoderen. Aan het eigen DNA van iedere stamcel is een extra stukje unieke informatie toegevoegd. Als een stamcel deelt, wordt dit unieke DNA aan iedere dochtercel doorgegeven waarna het makkelijk kan worden opgespoord. De techniek is toegepast in stamcellen afkomstig van oude en jonge muizen. Het onderzoek liet zien dat het aantal uitgerijpte cellen dat een verouderde bloedstamcel kan produceren sterk afneemt. Zowel jonge als oude stamcellen blijken zich na transplantatie op te hopen in bepaalde plaatsen in het beenmerg. De promovenda concludeert dat cellulair barcoderen het mogelijk maakt om het gedrag van individuele bloedstamcellen te bestuderen in levende dieren. Het kan zo bijdragen aan het beantwoorden van belangrijke vragen uit de wetenschappelijke praktijk.

Evgenia Verovskaya (1984) studeerde Medical and Pharmaceutical Drug Innovation aan de Rijksuniversiteit Groningen. Zij verrichtte haar promotieonderzoek bij de afdeling Verouderingsbiologie, in het European Research Institute for the Biology of Ageing (ERIBA) van het Universitair Medisch Centrum Groningen. Het onderzoek werd gefinancierd door een Toptalent beurs van Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek .