Tijdens een recent onderzoek hebben wetenschappers het voor elkaar weten te boksen om hersencellen van een rat werkzaam te krijgen in een muis.
Je leest het niet verkeerd: onderzoekers hebben voor het eerst een ‘hybride brein’ werkend zien te krijgen. Voor het onderzoek hebben de wetenschappers succesvol een manier gevonden om het reukorgaan van een muis te ‘vervangen’ door het reukorgaan van een rat. Het onderzoek markeert de eerste keer ooit dat een dier op deze manier zintuigen kan ‘lenen’. Wetenschapper Kristin Baldwin heeft meegewerkt aan het onderzoek. Ze laat weten: “Dit onderzoek heeft ons laten zien hoe we gebruik kunnen maken van de flexibiliteit van de hersenen, zodat deze ook gebruik kunnen maken van andere prikkels. Denk hierbij bijvoorbeeld aan getransplanteerde stamcellen, maar ook aan human-machine interfaces.” Het onderzoek is gepubliceerd in het blad Cell.
Koekjes
Voor het onderzoek hebben de wetenschappers stamcellen van ratten geïnjecteerd in blastocysten; eicellen van muizen die nog maar net bevrucht zijn geraakt. Op deze manier konden de stamcellen van de verschillende soorten samen ‘optrekken’ en onderling de juiste verbindingen vormen. De wetenschappers landden op deze oplossing naar aanleiding van voorgaand onderzoek dat zich ook richtte op muizen en ratten. Voor dit onderzoek werden neuronen van de ene soort in al reeds gevormde hersentjes van de andere soort getransplanteerd. Baldwin voegt toe: “Uit deze experimenten is gebleken dat we niet zomaar hersencellen toe kunnen voegen aan hersenen die al bestaan. Er is sprake van een omslagpunt waarbij de getransplanteerde cellen niet meer de juiste verbindingen aan kunnen gaan.”
Na de succesvolle transplantatie was het tijd om de ‘hybride’ hersenen aan het werk te zetten. Hiervoor werd een experiment opgezet, waarbij er koekjes werden verstopt in de kooien van de muizen. Tijdens dit experiment werden twee ‘hybride’ groepen getest. De muizen in de eerste groep waren zo aangepast dat deze, tijdens de zwangerschap, hun eigen reukcellen zouden dempen. De tweede groep muizen bestond uit exemplaren die zo aangepast waren dat deze hun eigen reukcellen niet hadden ontwikkeld – en dus alleen beschikten over de reukcellen van ratten. Uit het experiment bleek dat de tweede groep minder moeite had om de koekjes te vinden dan de muizen uit de eerste groep. Baldwin laat weten: “Dit suggereert dat je neuronen dus niet zomaar kan vervangen. Als je een goede vervanging wilt is het noodzakelijk om eerst de dysfunctionele neuronen weg te halen.”
Epilepsie
De onderzoekers vinden hun resultaten erg significant. Zo wijst het onderzoek erop dat het experiment wellicht herhaald zou kunnen worden met stamcellen van primaten. Baldwin legt uit: “Dit zou ons helpen om menselijke ziektes nog beter te begrijpen. Momenteel transplanteren we al stamcellen en neuronen in de hersenen van mensen met Parkinson’s en epilepsie. Helaas weten we nog niet hoe goed deze oplossing uiteindelijk zal werken. Door gebruik te maken van hybride hersenen wordt het mogelijk om wel eindelijk antwoorden op deze vraag te vinden, en ook nog sneller dan met een klinische proef mogelijk is.”
