Hoofdstuk 3 Flashcards
Embryonale stamcellen ESC
- Bron: vnl embryo’s v enkele dagen oud
- Pluripotent
- Kunnen lange tijd gekweekt worden (veel telomerase activiteit)
- Toepassing: modelsysteem voor ziekten (mutatie)
- Nadelen:
> Etihische controverse
> Bij inspuiting in dier/mens
- Pre-differentiatie ndz, onbehandelde embryonale stamcellen injecteren kan kanker veroorzaken
- Onbehandelde ‘vreemde’ embryonale stamcellen injecteren kan afstotingsreactie veroorzaken
Adulte stamcellen (Bron, Functie, …-potent, celdelingen en klinische toepassingen)
- Bron: beenmerg, bloed, vetweefsel, navelstrengbloed
- Herstelsysteen voor het lichaam
- Multipotent (veelzijdigheid afh van weefsel van origine) bv:
> Hematopoietische stamcellen: vormt verschillende bloedcellen
> Endothele stamcellen
> Neurale stamcellen
> Testiculaire cellen - Aantal celdelingen beperkt (geen telomerase)
- Klinische toepassingen:
> Stamceltransplantatie bij bepaalde kankers, immunodeficienties
> Autoloog (patient krijgt eigen stamcellen terug)
> Allogeen (patient krijgt stamcellen van donor)
Geinduceerde pluripotente stamcellen iPSC
- Gedifferentieerde adulte cellen bv: fibroblasten uit huidbiopt
- Cellen gedwongen om te de-differentieren door toevoegen eiwitten belangrijk voor ES cel pluripotentie –> iPSC
- iPSC –> differentiatie mogelijk tot vele celtypes (pluripotent)
- Groeien goed (veel telomerase activiteit)
Stamcellen (werkwijze)
- Aan primaire cellen eiwitten toevoegen die nodig zijn voor pluripotentie
- Ontstane geinduceerde pluripotente stamcellen verder behandelen met andere eiwitten om specifieke celtypes aan te maken bv: neuronen, hartcellen
- Verschillende eiwitcombinaties nodig per celtypes
Stamcellen (voordelen)
- Kunnen als bron gebruikt worden om alle celtypes in vitro aan te maken
- Geinduceerde pluripotente stamcellen kunnen lang geexpandeerd worden
- Kunnen patient-specifiek gemaakt worden: modelsysteem voor ziekten (mutatie)
Stamcellen (nadelen)
- Karyotype (chromosomen) moet gecheckt worden
- Differentieren tot een bepaald celtype nog niet goed gecontroleerd
- Variabiliteit van lijn tot lijn
- Weinig robuuste differentiatieprotocols
- Vereisen dure cultuurmedia
Organoiden (bron, functie, wat en toepassing)
- Bron: afkomstig van primair weefsel, embryonale stamcellen of geinduceerde pluripotente stamcellen
- In staat tot zelf-hernieuwing
- 3D cellulaire cluster in een matrix (gel, membraan): meer differentiatie en zelf organizatie dan gewone 2D celcultuur in medium
- Toepassing: organ-on-a-chip, chip als matrix
Organoiden (voordelen)
- Meer gelijkaardig en samenstelling en architectuur aan primair weefsel
- Voor verschillende weefsels mogelijk
- Makkelijk manipuleerbaar
- Kan lang in cultuur gehouden worden
- Stocks (cryopreservatie) mogelijk
Organoiden (nadelen)
- Interactie met micro-omgeving (bv: immuuncellen) ontbreekt
- Complexere ziektemodellen blijven moeilijk na te bootsen
Organoiden (voorbeeld)
- mini-brein
–> bron: ESC en iPSC
–> methode: air-liquid interface
Weefselculturen (werkwijze, voorbeeld, voordelen en nadelen)
- Werkwijze: stukje primair weefsel afnemen van patient en in cultuur brengen
- Voorbeeld: huidweefsel in cultuur (skin explant)
- Voordelen:
> Behoudt cel-cel interacties
> Makkelijk manipuleerbaar - Nadelen:
> Beperkt houdbaar
> De-differentiatie
Modelorganisem (wat)
Levensboom met evolutionaire afstand tot de mens, uitgedrukt als splitsing in miljoen jaren op basis van de gelijkenis van genen en eiwitten
Modelorganismen (voordelen)
- Eenvoudigere fysiologie dan humaan in sommige organisemen
- Manipulatie mogelijk en eenvoudiger
- Makkelijk meetbare parameters
- Snel kweken
- Goedkoop
- Goede databanken
Modelorganisme (nadelen)
- Verschillen tov mens
- Ethische vraagstukken
Modelorganisme (mogelijkheden)
- Kunnen leiden tot inzichten in belangrijke fysiologische en ziekte-mechanismen
- Ontwikkelen van nieuwe behandleingen: goede voorbeelden, maar aandacht voor verschillen modelorganismen-mens
Modelorganismen (ethische vraagstukken)
- Goedkeuring Ethische Commissie Dierproeven KU Leuven voor gewervelde modelorganismen
- Gepaste zorg
- Opleiding voor alle personeel en onderzoekers
- 3 V’s
> Vervangen van proefdieren door andere onderzoeksmethodes
> Verminderen van aantal proefdieren
> Verfijnen van de proeven voor beter dierenwelzijn
Gist (Saccharomyces cerevisae) (wat)
- Bakkersgist/biergist
- Eencellig
- Meest eenvoudige eukaryote organisme: cellen hebben kern met chromosomen (DNA)
Gist (voordelen)
- Kan makkelijk en goedkoop gekweekt worden
- Erg korte generatietijd: 1,5-2u bij 30°C
- Kan gemakkelijk genetisch geewijzigd worden (genetische modificatie)
Gist (toepassingen)
- Studie van celdeling en geconserveerde cellulaire processen
- Studie van proteine-proteine interacties
- Aanmaak van recombinante eiwitten
> Voor onderzoek
> Als geneesmiddel bv: insuline
Worm (Caenorhabditis elegans) (wat)
- Transparante nematode
- Komen voor als hermafrodiet of mannetjes
Worm (voordelen)
- Kan gemakkelijk en goedkoop gekweekt worden op bacteriebodem
- Legt 300 (hermafrodiet) tot 1000 (bevruchting door mannetje) eieren, nieuwe generatie elke 3-4 dagen
- Levensverwachting 2-3 weken bij 20°C
- Kunnen makkelijk ingevroren en bewaard worden
- Transparant
- Één van de eenvoudigste organismen met een zenuwstelsel: hemafrodiet heeft 302 neuronen, volledig in kaart gebracht
Worm (toepassingen)
- Goed model voor studie van celdeling (meiose) en celdood (apoptose), ontwikkelingsprogramma van alle cellen volledig in kaart gebracht
- Goed model voor studie met gewijzigde genexpressie: indompeling in oplossing van of injecteren met interferend RNA dat genexpressie stil legt, of voeden met getransformeerde bacterien die RNA tot expressie brengen
Fruitvlieg (Drosophila melanogaster) (voordelen)
- Klein en makkelijk te groeien
- Kan gemakkelijk en goedkoop gekweekt worden op dieet van suikers en eiwitten
- Zichtbaar met blote oog
- Vrouwtjes leggen 100 tal eitjes per dag die na 12-15u uitkomen bij 25°C, nieuwe generatie elke 10 dagen
- Leversverwachting 30 dagen bij 29°C (langer bij koudere temperatuur)