Nierweefsel groeit op in lab met synthetische signalen

Nierorganoïden zijn kleine stukjes nierweefsel die in het laboratorium worden gekweekt vanuit stamcellen. Ze lijken op een echte nier, maar missen vaak de juiste ruimtelijke organisatie. Onderzoekers gebruikten synthetische cellen die een eiwitsignaal uitscheiden dat normaal gesproken de ontwikkeling stuurt (het Wnt-signaalpad). Door deze kunstmatige ‘organisatoren’ op specifieke plekken te plaatsen, kregen de organoïden een betere interne structuur. Dat meldt de studie, gepubliceerd in Science.

Wnt-signalen sturen weefselpatroon

Het Wnt-signaalpad is een communicatiesysteem dat cellen vertelt waar ze zijn in een orgaan en welke taak ze moeten uitvoeren. In een groeiende nier zorgt dit systeem voor een geordende afwisseling van verschillende celtypen. In bestaande organoïden ontbrak die ruimtelijke structuur vaak. De synthetische organisatoren bootsten dit signaal na op een locatiespecifieke manier, waardoor de weefselindeling nauwkeuriger werd.

De techniek maakt gebruik van zogenoemde ‘sender’-cellen: cellen die zijn ontworpen om precies het juiste signaal op het juiste moment en op de juiste plek af te geven. Dit is een andere benadering dan het toevoegen van groeifactoren aan het kweekmedium, wat minder ruimtelijke controle geeft.

Belang voor ziekte-onderzoek en veroudering

Nierfunctie neemt af met de leeftijd. Betere modellen van nierweefsel zijn relevant voor het begrijpen van zowel aangeboren nierafwijkingen als leeftijdsgerelateerde achteruitgang. Organoïden met een betere structuur kunnen in de toekomst worden gebruikt om medicijnen te testen of mechanismen van nierachteruitgang te bestuderen.

De stap naar klinische toepassingen is nog groot. De organoïden zijn geen volwaardige nieren en kunnen op dit moment niet worden gebruikt voor transplantatie. De studie laat wel zien dat het mogelijk is om de zelforganisatie van weefsel gerichter te sturen, wat een stap vooruit is in de weefselkweektechnologie.

Lees het originele artikel