Single-cell biologie onthult ontwikkelings- en homeostatische heterogeniteit van het maag-darmkanaal

6 september, 2016

Vandaag heeft Kay Wiebrands, PhD-student in de groep van Alexander van Oudenaarden, zijn thesis verdedigd aan de Universiteit Utrecht.

Het menselijk lichaam is opgebouwd uit miljarden cellen, die vele diverse functies kunnen uitvoeren. Door te onderzoeken welke processen zich in de verschillende cellen afspelen, kan inzicht verkregen worden over de identiteit en het gedrag van de cellen. Eén manier om dit te doen is om te kijken welke RNA moleculen zich in de cellen bevinden. Deze RNA moleculen kunnen heel nauwkeurig worden gedetecteerd met RNA sequencing, een techniek die meet hoeveel kopieën er van elk RNA molecuul aanwezig zijn. Door dit te doen voor een enkele cel, kan per cel onderzocht worden welke processen actief zijn. De techniek die dit mogelijk maakt op één enkele cel heet single-cell RNA sequencing. Door het ontwikkelen van een nieuwe techniek die cellen selecteert op basis van RNA en gebruik te maken van single-cell sequencing, laten we zien hoe Paneth cellen uit het maag-darmstelsel ontstaan vanuit een stamcel en opgroeien tot een volwassen cel. Daarnaast hebben we twee verschillende volwassen subtypen van deze cel ontdekt. Ook hebben we laten zien hoe stamcellen tijdens de ontwikkeling vanaf een embryo tot een volwassen organisme veranderen en langzaam specifieke eigenschappen krijgen om hun functie in één bepaald orgaan uit te voeren. Tevens hebben we een nieuwe methode ontwikkeld om in een petrischaal vanuit een darmstamcel grote aantallen enteroendocrine cellen te maken. Omdat deze cellen in het lichaam erg schaars zijn, kunnen hierdoor deze cellen beter onderzocht worden en inzicht verkregen worden in de verschillende subtypes die van deze cel bestaan.