Promovendus en studie co-auteur Moran Rahamim, links, en Dr. Moriyah Naama met positieve zwangerschapstests die ze gebruikten in hun experimenten aan de Hebreeuwse Universiteit-Hadassah Medical School. Foto door Dana Orzach via ISRAEL21c
Placentastoornissen zoals pre-eclampsie en intra-uteriene groeivertraging worden vaak ontdekt in de late stadia van de zwangerschap.
Om te begrijpen waardoor ze worden veroorzaakt en om risicofactoren en mogelijke behandelingen te identificeren, hebben wetenschappers gezocht naar een manier om placentacellen in een vroeg stadium in het laboratorium te recreëren.
"En dat is wat we konden doen - en het beter doen dan andere methoden die onlangs zijn ontwikkeld", zegt dr. Moriyah Naama tegen ISRAEL21c.
Ze is een MD/PhD in het laboratorium van de Hebreeuwse Universiteit-Hadassah Medical School van prof. Yosef Buganim , dat gespecialiseerd is in het herprogrammeren van cellen om ziekten en ontwikkeling bij de mens te bestuderen.
Prof. Yosef Buganim (tweede van rechts) en zijn laboratoriumteam aan de Hebrew University-Hadassah Medical School. Foto met dank aan dr. Moriyah Naama via ISRAEL21c
"Om ziekten en hun mechanismen en mogelijke behandelingen echt te achterhalen, moet je weten hoe ze werken - de exacte moleculaire mechanismen en hoe ze kunnen worden gemanipuleerd - en daarvoor heb je een goed ziektemodel nodig", zegt ze.
“Het is moeilijk voor placenta-aandoeningen omdat we niet de menselijke cellen hadden om de ziekten te modelleren. Ons systeem is een stukje in de puzzel om dat te doen.”
De studie die ze leidde, gepubliceerd in Nature Communications , onthult een nieuwe methode om huidcellen te herprogrammeren tot menselijke placentacellen voor onderzoeksdoeleinden. Het werkt met huidcellen van mannen of vrouwen van elke leeftijd.
“In 2015 ontdekten we hoe we deze cellen uit muizen konden halen, en dat was een grote doorbraak. Nu hebben we dit systeem bij mensen ontwikkeld”, vertelt Naama aan ISRAEL21c.
Nieuwe mogelijkheden voor zwangerschapsonderzoek
De placenta beheert de verbinding tussen moeder en foetus, levert onder andere zuurstof en voedingsstoffen aan de zich ontwikkelende foetus en beschermt deze tegen infectie. Bovendien zijn er steeds meer aanwijzingen dat de placenta de gezondheid van zowel moeder als baby op de lange termijn beïnvloedt.
Een disfunctionele placenta kan leiden tot een miskraam en zwangerschapsgerelateerde ziekten.
De placenta is echter moeilijk te bestuderen. Het vormt zich heel vroeg en tegen de tijd dat de zwangerschap volgroeid is (en placenta-disfunctie kan worden gedetecteerd), bestaan de belangrijkste cellen voor onderzoek niet meer. Dierlijke placenta's zijn anders dan menselijke placenta's, dus ze kunnen niet veel helpen.
Naama legt uit: "Veel zwangerschapsstoornissen vinden hun oorsprong in een foutieve implantatie van het embryo, een heel vroeg proces. Daarom is het zo belangrijk om de stamcellen te verkrijgen die de placentacellen doen ontstaan, omdat deze het implantatieproces orkestreren."
De nieuwe herprogrammeringsstrategie van het laboratorium van Buganim "is van vitaal belang voor het modelleren en identificeren van potentiële risicofactoren voor placenta-aandoeningen, evenals voor mogelijke toekomstige celgebaseerde therapie ter ondersteuning van implantatie in gevallen van herhaalde miskramen", aldus de auteurs van het onderzoek.
Het heeft ook vele andere mogelijke toepassingen.
"Een groot probleem is uitzoeken welke medicijnen veilig kunnen worden ingenomen tijdens de zwangerschap", zegt Naama. "Een goed model dat ons laat zien wat de placentabarrière passeert en wat niet, zou een nuttige eerste stap kunnen zijn om dat te begrijpen."
Het onderzoek naar celherprogrammering opent ook nieuwe wegen voor het onderzoeken van de oorzaken van onvruchtbaarheid en de gevolgen voor de gezondheid op de lange termijn voor zowel moeders als baby's.
Dit onderzoek werd ondersteund door promovendus Moran Rahamim en andere leden van het Buganim-lab en het lab van prof. Simcha Yagel, directeur van OB/GYN bij Hadassah, evenals het Stem Cell Research Laboratory in Shaare Zedek Medical Center onder leiding van prof. Rachel Eiges.
