In het laboratorium van UCLA staan stamcellen van het beenmerg van een volwassen organisme voor een keuze: bot of vet worden. Deze keuze wordt niet bepaald door de genen op zich, maar door chemische markeringen op histonen — epigenetische ‘stickers’ die kunnen worden gewist of toegevoegd.
De ontdekking van professor Kun-Yu Wang en zijn team toont aan dat twee enzymen — KDM4B en KDM6B — methylgroepen verwijderen, waardoor genen die tot botvorming leiden worden geactiveerd en tegelijkertijd de weg naar vet wordt onderdrukt. Het werk is gepubliceerd op de omslag van Cell Stem Cell en is gebaseerd op experimenten met menselijke cellen en muizen van verschillende leeftijden.
Voor een verouderend organisme is dit belangrijk: met de leeftijd hopen zich in stamcellen repressieve markeringen op, en cellen kiezen vaker de vetlijn. Bij osteoporotische muizen is het beeld hetzelfde — meer ‘stille’ markeringen, die in de jeugd door KDM4B en KDM6B werden verwijderd. De enzymen kunnen chemisch worden gemoduleerd, waardoor ze een potentieel doelwit voor therapie worden.
Voorlopig zijn de gegevens beperkt tot muismodellen en celculturen. Klinische onderzoeken bij mensen bestaan nog niet, en het is onbekend hoe veilig een langdurige ingreep in epigenetische mechanismen is. Het onderzoek werd gefinancierd door het Amerikaanse Nationale Instituut voor Tandheelkundig en Craniofaciaal Onderzoek — dat vermindert het risico op commerciële druk, maar neemt de noodzaak van onafhankelijke verificatie niet weg.
Stel je een cel voor als een oude bibliotheek: de benodigde boeken (de botgenen) zijn opgesloten onder een laag stof (methylmarkeringen). De enzymen KDM4B en KDM6B zijn bibliothecarissen die het stof wegvegen en de toegang openen, terwijl ze tegelijkertijd de afdeling met boeken over vet sluiten. Eén chemische ‘gum’ verandert de hele route.
De ontdekking benadrukt dat het lot van een volwassen stamcel geen star programma is, maar een dynamisch evenwicht van epigenetische signalen. De vraag is nu of het lukt deze signalen in een levend organisme nauwkeurig te doseren zonder andere processen te verstoren.
Als epigenetische ‘sloten’ inderdaad met de leeftijd toenemen, dan zou regeneratieve geneeskunde in de toekomst niet werken met het vervangen van cellen, maar met het herprogrammeren ervan ter plaatse.
