VUB-PRIJS :IGNACE VANDERSCHUEREN 2012 (Biomedische Wetenschappen/oproep 2012)

    Projectdetails

    !!Description

    Toelichting doctoraatsonderzoek

    Dit doctoraatsonderzoek werd geleid om een beter begrip te verkrijgen van de cellulaire plasticiteit in de pancreas. De pancreas is onderhevig aan 2 belangrijke ziektes: diabetes en pancreas kanker. In beide gevallen is het essentieel om een betere karakterisatie van pancreas progenitor/voorloper cellen te bekomen. Dit kan namelijk leiden tot de ontwikkeling van verbeterde methoden om transplanteerbare beta cellen te maken. Transplantatie van donor-afgeleide of nieuw-gegenereerde beta cellen biedt grote hoop als potentiële genezing voor diabetes patiënten.

    In het verleden werd er voornamelijk indirect bewijs geleverd voor plasticiteit van pancreascellen. Bovendien bestaan er belangrijke tegenstellingen tussen de verschillende studies. Bijgevolg is er nog steeds geen consensus over het bestaan noch over de exacte locatie van endocriene progenitor- of voorloper cellen in de volwassen pancreas, ondanks het grote aantal studies. Ons doel was om direct en eenduidig bewijs te leveren voor het bestaan van plasticiteit in de pancreas door het ontwikkelen en toepassen van methoden voor cell lineage tracing of celafstammingstracering. Lineage tracering is een essentiële methode geworden om ondubbelzinnig de origine van cellen aan te tonen.

    In het eerst deel van dit werk hebben we lineage tracering uitgevoerd van duct cellen in transgene Hnf1b-CreERT2 R26R reporter muizen in samenwerking met Prof. Ferrer J uit Barcelona, Spanje. In deze studie weerleggen we het reeds lang voor waar aangenomen concept dat beta cellen afkomstig zouden zijn van duct cellen in postnatale pancreas. We tonen aan dat Hnf1b een merker is van primitieve and mature pancreas duct cellen. We tonen ook dat Hnf1b+ cellen van de vroege embryonale ducten precursoren zijn van acinaire, duct en endocriene cellen. Later in de embryonale ontwikkeling ontstaan uit de Hnf1b+ cellen enkel duct en endocriene cellen. Daarentegen, tijdens postnatale ontwikkeling of tijdens experimenteel geïnduceerde beta-cel groei of regeneratie, geeft het ductale epitheel geen significante bijdrage aan acinaire of endocriene cellen meer. Deze bevindingen werden recent bevestigd door 3 andere onafhankelijke lineage traceringsstudies.

    In het tweede deel hebben we traceermethodes ontwikkeld om het lot van humane acinaire cellen in cultuur te bestuderen, met of zonder virale vectoren. Proefdierstudies toonden aan dat pancreas exocriene acinaire cellen fenotypische plasticiteit bezitten; ze kunnen omgevormd worden tot duct-achtige voorlopercellen die kunnen aangezet worden tot het vormen van pancreas ductale cellen, levercellen en insuline-producerende beta cellen, en na mutatie tot ductale kankercellen. Acinaire cellen vormen de grootste component van de pancreas en vormen dus een aantrekkelijk doel voor cel-herprogrammering om nieuwe beta cellen te maken. Er was echter heel weinig geweten over de plasticiteit van menselijke acinaire cellen. In deze traceerstudie tonen we het eerste directe bewijs van humane pancreas acinaire cel plasticiteit. We tonen dat acinaire cellen zich in cultuur spontaan omvormen naar duct cellen. Binnen de tijdsspanne van 1 week vormen (bijna) alle overlevende acinaire cellen zich om in duct cellen.

    Daarnaast hebben we ook verschillende methodes geëvalueerd voor gentransfer in acinaire cellen in vivo en in vitro. VSV-G gepseudotypeerde lentivirale vectoren (afgeleid van HIV) bleken het meest optimaal voor in vitro gentransfer. Voor in vivo transductie van de pancreas gaf adenovirale transductie hoge efficiënties.

    Deze bevindingen dragen bij aan een beter begrip van pancreas cel plasticiteit en richten de aandacht op het belang van acinaire cellen voor het ontwikkelen van nieuwe therapeutische strategiën voor diabetes en pancreas kanker. Verder, een ander belangrijk punt dat naar voren komt uit dit werk is het vitale belang van lineage tracering voor toekomstige studies die cellulaire conversies willen aantonen. De tracerings- en transductie methodes dat we ontwikkeld hebben in dit werk, zullen nuttig blijken te zijn in toekomstige studies van (humane) acinaire cel herprogrammering.

    AcroniemVOPPU95
    StatusGeëindigd
    Effectieve start/einddatum1/01/1331/12/15

    Flemish discipline codes

    • Basic sciences
    • Biological sciences