Afleiden en karakterisatie van humane embryonale stamcellen (hES) met myotone dystrofie, Duchenne's musculaire dystrofie of facioscapulohumerale dystrofie en differentiatie van normale en aangetaste hES tot myocyten.

Projectdetails

!!Description

Myotone dystrofie (DM1) komt voor met een frequentie van 1/8000 en wordt gekenmerkt door spieratrofie van de distale spieren, myotonie, endocriene stoornissen. Duchenne musculaire dystrofie (DMD) heeft een prevalentie van 1/4200 geboortes en wordt gekenmerkt door geleidelijke aantasting van de spieren met als gevolg dat de patiënten in hun tienerjaren in een rolstoel terechtkomen, en vroeg overlijden (gemiddeld ongeveer 17 jaar). Facioscapulohumerale musculaire dystrofie (FSHD) tenslotte is de derde meest voorkomende neuromusculaire aandoening (2/1.000.000) na DMD en DM1. De autosomaal dominante ziekte wordt gekenmerkt door progressieve zwakte en atrofie van de aangezichts-, schoudergordel- en bovenste arm spieren. (www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=OMIM) Deze drie aandoeningen interesseren ons in het bijzonder omdat ze alle drie een belangrijke pathologie thv de spier veroorzaken.

Aangezien transgene muizen met het DMPK gen geen fenotypische afwijkingen vertonen, en de C2C12 myoblast cultuur op dit ogenblik het enige model is voor het onderzoek van DM1 in vitro, is het niet mogelijk om de vroegere pathogenese, nl. van stamcel tot myoblast, te onderzoeken. Een muismodel voor DMD bestaat, maar er is geen murine embryonale stamcellijn met deze mutatie beschikbaar, terwijl voor FSHD geen muismodel bestaat.

Bij PGD worden embryos die bekomen werden na IVF, na drie dagen cultuur onderzocht op de aanwezigheid van een genetische afwijking. Enkel embryos zonder de genetische aandoening onder beschouwing worden teruggeplaatst. Hierdoor wordt zwangerschapsafbreking na prenatale diagnose bij koppels met een risico op een kind met een genetische afwijking vermeden (Sermon et al., 2004).

Aan het Departement Biologie, in de onderzoeksgroep Cellulaire Genetica (CEGE) onder leiding van prof. Luc Leyns, heeft men reeds een ruime ervaring opgedaan met de manipulatie van muis embryonale stamcellen (mES) in het algemeen en de differentiatie van deze mES naar myoblasten in het bijzonder. Deze aanpak is gebaseerd op de normale inducties die in het embryo plaatsvinden (Leyns en Kemp, 2004). In deze in vitro studie zijn signalisatie- en groeifactoren toegevoegd aan de ES cellen om de in vivo signalen na te bootsen. Zo slaagde deze groep in een eerste fase erin om verschillende types mesoderm (axiale en posterieure identiteit) te bekomen (Keller et al., 1995). De differentiatie van de mES naar myoblasten werd gevolgd door real-time reverse transcriptie PCR voor de detectie van merkers specifiek voor het mesoderm (bv. brachyury en goosecoid). Dit werk wordt verder gezet met andere groeifactoren zoals BMPs, FGFs en WNTs en ook gezuiverde eiwitten die als antagonisten fungeren, zoals FRZB, Cerberus en Noggin, en de werking van endogene groeifactoren blokkeren.

Een samenwerking tussen de ORG en de CEGE is reeds gestart met een vergelijking op moleculair vlak tussen hES en mES cellen. In het bijzonder, onderzoeken we nu door real-time PCR en statistische analyse welke de beste huishoudgenen zijn die kunnen gebruikt worden om het uitdrukkingsniveau van genen te kwantificeren in mES, hES en embryos (manuscript in voorbereiding).

DOEL VAN HET PROJECT

Aangezien er geen dierlijke of cellulaire modellen bestaan om deze degeneratieve ziekte te bestuderen, stellen we voor om hES drager van DM1, FSHD en DMD te generen en te karakteriseren. Meer bepaald zijn onze doelen:

1. Afleiden van embryonale stamcellijnen van embryos die na PGD aangetast bleken door DMD en FSHD.

2. Differentiatie van hES, afgeleid van normale en aangetaste embryos, naar myoblasten en gedifferentieerde myocyten als model voor de behandeling van degeneratieve spierziekten.

3. Gebruik van de DM1 hES als model voor het onderzoek van de moleculaire basis van DM1.
AcroniemFWOAL362
StatusGeëindigd
Effectieve start/einddatum1/01/0631/12/09

Flemish discipline codes

  • Basic sciences
  • Biological sciences