Surrogaat-Wnt groeifactor helpt bij het opkweken van menselijke weefsels

Een groep aan de Stanford universiteit onder leiding van K. Christopher Garcia en Hubrecht onderzoekers Wim de Lau en Hans Clevers ontwikkelden samen een artificieel groei-eiwit dat kan worden ingezet in de regeneratieve geneeskunde. Zij publiceren hierover in Nature.

De natuurlijke vernieuwing van veel van onze epitheliale weefsels is afhankelijk van Wnt groei signalen. Deze signalen staan aan de basis van onze evolutie. De eerste dieren, in zee levende sponzen, maakten er honderden miljoenen jaren geleden al gebruik van voor het regelen van hun groei. Het mechanisme van deze signalen werd ongeveer 30 jaar geleden ontrafeld.

Binding van Wnt eiwit aan een combinatie van twee receptoren, Frizzled en Lrp, op het oppervlak van cellen geeft het cruciale startsignaal. Uitvoerig onderzoek van een groep aan de Stanford Universiteit toonde verrassenderwijs de verankering van een vetmolecuul aan het Wnt eiwit. De aanwezigheid ervan bleek bovendien een essentieel onderdeel van de herkenning van Wnt door het receptor-paar.
Het Hubrecht specialiseert zich al een reeks van jaren in het kweken van menselijke epitheliale weefsels. Deze ‘organoids’ of mini orgaantjes worden opgegroeid in een medium met daarin het Wnt eiwit als absolute vereiste. Productie van dit Wnt vereist dierlijk serum, iets dat direct verband houdt met de aanwezigheid van het vetmolekuul in het Wnt eiwit. De aanwezigheid van dierlijke componenten in het medium van organoids vormt echter een onoverkomelijk obstakel bij het transplanteren van organoids naar patienten.

De stanford groep bedacht nu een zogenaamd fusie-eiwit dat , tegelijkertijd, zowel Frizzled als Lrp kan binden. Dit surrogaat Wnt molekuul, dat geen vetmolekuul draagt, en dat zonder de aanwezigheid van dierlijke coponenten kan worden geproduceerd en opgezuiverd, werd vervolgens in de groep van Hans Clevers getest op haar mogelijkheden om Wnt signalen op te wekken, en daarmee de groei te induceren van gekweekte maag, darm, alvleesklier en leverweefsels. Beide aktiviteiten werden overtuigend aangetoond. Hiermee werd een middel ontworpen dat gebruikt kan worden om veel onopgehelderde mechanismen in Wnt signalering te verder te onderzoeken. Maar vooral brengt het Surrogaat-Wnt het terugplaatsen van gekweekte weefsels in mensen weer een stap dichterbij.

Lees de publicatie in Nature hier