Onderzoeksgroep
Expertise
Binnen de onderzoekslijn van Fertility Preservation in het Gamete Research Centre, focust mijn groep op het gebruik van stamcellen om de vruchtbaarheid in mens en bedreigde diersoorten te bewaren of te herstellen. Dit gebeurt aan de hand van het varken als diermodel. Mijn opleiding tot dierenarts en de onderzoeksgebieden waarin ik actief was (embryologie, cryopreservatie, genomics en behoud van bedreigde diersoorten) waren voorbereidingen op mijn doel, de zorg voor reproductie en biodiversiteit. De doorsnede van die vier onderzoeksgebieden is vruchtbaarheid. Mijn ervaring met de voortplantingsproblematiek leerde me dat patiënten met extreem ernstige vormen van onvruchtbaarheid en veel bedreigde diersoorten niet beschikken over een natuurlijke voorraad aan eicellen. Dit knelpunt verhindert vooruitgang met behulp van kunstmatige voortplantingstechnieken die vaak gebaseerd zijn op de aanwending van die reserve-eicellen. In die gevallen is de enige oplossing het genereren van eicellen uit stamcellen. Deze stamcellen kunnen van nature uit slapend aanwezig zijn in het organisme of moeten geïnduceerd worden uit reeds gedifferentieerde cellen. Deze aanpak heeft de oplossing voor onvruchtbaarheid van mens en dier in zich.
SAVAGE (SAVe A Genome), in vitro gametogenese voor preservatie van genetica.
Abstract
De aarde wordt geconfronteerd met ongekende uitstervingsniveaus, ook wel "het zesde uitsterven" genoemd. Geavanceerde geassisteerde voortplantingstechnologie zoals in vitro gametogenese en cryobanking komen naar voren als cruciale strategieën bij het beschermen van de genetische diversiteit bij zoogdiersoorten. De uitdagingen op het gebied van eicelschaarste, het verzamelen van stalen en invriezen blijven echter bestaan vanwege het ontbreken van soortspecifieke protocollen. Om de genetica te redden die voor altijd verloren zou kunnen gaan, is het gebruik van lichaamscellen in plaats van reproductieve weefsels om nakomelingen te genereren onderzocht. Terwijl de meest bestudeerde bron van lichaamscellen fibroblasten zijn, zal dit project zich concentreren op protocollen voor keratinocyten en mesenchymale stamcellen waarvan wordt verwacht dat ze een hogere herprogrammeringsefficiëntie zullen opleveren. Bovendien zullen we daarmee ook anticiperen op situaties waarin geen fibroblasten beschikbaar zijn. Het doel is om biobanken een verscheidenheid aan opties te bieden, afhankelijk van de beschikbare opgeslagen stalen. Hoewel de mogelijkheid is aangetoond om geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's) van verschillende bedreigde zoogdiersoorten te genereren, blijft de uitdaging bestaan om een echte endogene pluripotente toestand van de geherprogrammeerde cellen te verkrijgen. Wij stellen een op plasmiden gebaseerde transfectie voor om een solide herprogrammering te bewerkstelligen. Het genereren van primordiale kiemcelachtige cellen uit iPSC's en het creëren van vermeende follikelstructuren staat nog in de kinderschoenen. Door een co-cultuursysteem tussen primordiale kiemcelachtige cellen en lichaamsstamcellen van de eierstokken te ontwikkelen, streven we ernaar een 3D-ovaroid te ontwikkelen dat in staat zal zijn vermeende follikelstructuren te creëren. Dit project heeft tot doel de kloof tussen muizen en toepassingen in dieren in het wild te overbruggen door het varken als relevant diermodel te gebruiken. Door ons begrip van reproductieve biologie in dit soort modellen te vergroten, zal dit voorstel bijdragen tot het beëindigen van het verlies aan biodiversiteit en verder beheer van de populaties van wilde dieren ondersteunen.Onderzoeker(s)
- Promotor: Appeltant Ruth
- Mandaathouder: Xie Jun
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Vroege levensstadia en postnatale (dys)functie bij vertebraten.
Abstract
Helaas zijn de onvruchtbaarheidsproblemen over de hele wereld alarmerend hoog. Verschillende opties zijn klinisch beschikbaar voor vrouwen die bereid zijn hun vruchtbaarheid te behouden. Die technieken hebben elk hun eigen sterke en zwakke punten. Het feit dat sommige patiënten nog steeds niet kunnen worden geholpen met de momenteel beschikbare technieken, vereist onderzoek op nieuwe innovatieve gebieden die oplossingen kunnen bieden voor alle onvruchtbare dieren of mensen. De meest veelbelovende benadering om oöcyten te verkrijgen zonder de aanwezigheid van eigen oöcyten, is het creëren van zogenaamde 'kunstmatige' of in vitro gecreëerde gameten uit embryonale stamcellen, uit endogene cellen in de eierstok of uit geïnduceerde pluripotente stamcellen. Endogene stamcellen zijn geïsoleerd uit eierstokken en hun vermogen om in vitro te differentiëren tot oöcyten kan worden aangetoond voor muizen, maar ook voor grotere huisdieren zoals schapen en jonge varkens. Die cellen zullen het mogelijk maken om zeer substantiële therapeutische toepassingen te creëren door mogelijk de vorming van nieuwe oöcyten mogelijk te maken. Als we nog een stap verder gaan, is er het toekomstperspectief van het gebruik van somatische cellen zoals huidbiopten om geïnduceerde pluripotente stamcellen te creëren en die stamcellen om te zetten in gameten zoals eicellen en zaadcellen. Dit zou de zeer ernstige gevallen van onvruchtbaarheid dienen waarbij geen patiënt-specifieke eierstokken, follikels of oöcyten beschikbaar zijn. Deze technieken zouden niet alleen perspectief bieden voor het behoud van de menselijke vruchtbaarheid, maar zouden ook kunnen leiden tot een doorbraak in het behoud van bedreigde diersoorten. Aangezien varkensmodellen wereldwijd worden erkend als uitstekende modellen voor ziekten bij de mens en voor onderzoek naar in vitro embryoproductie, zullen we het varken als model gebruiken om de stamceltechnieken te ontwikkelen.Onderzoeker(s)
- Promotor: Appeltant Ruth
- Mandaathouder: Appeltant Ruth
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Generatie van eicellen uit geïsoleerde stamcellen bij varkens.
Abstract
Naast reeds standaard toegepaste procedures zoals embryo-, eicel- of ovariumweefsel-cryopreservatie, worden opkomende technieken zoals fertoprotective adjuvantia, in vitro gekweekte eicellen of het maken van een kunstmatig ovarium intensief onderzocht om oplossingen te kunnen bieden voor elke patiënt of dier dat hulp bij de voortplanting nodig heeft. Een aantal van deze strategieën bleken ondertussen effectief te zijn terwijl anderen alvast het potentieel hebben om nieuwe opties voor vruchtbaarheidsbehoud te bieden, maar ze hebben ook elk hun tekortkomingen. De nadelen hebben ertoe geleid dat wetenschappers en clinici op zoek dienden te gaan naar alternatieve en meer robuuste methoden. De meest veelbelovende benadering is gebaseerd op stamcellen en zou een alternatieve bron van gameten kunnen zijn voor onderzoek én voor de behandeling van onvruchtbaarheid of het behoud van vruchtbaarheid. De tot nu toe ontwikkelde geassisteerde voortplantingstechnieken zijn altijd afhankelijk van een zekere aanvoer van eigen follikels/eicellen. De specifieke kenmerken van stamcellen - ongedifferentieerde cellen die in gedifferentieerde cellen kunnen transformeren - openen deuren om zogenaamde 'kunstmatige' of in vitro gecreëerde gameten te produceren, die precies oplossingen kunnen bieden voor individuen waar eigen eicellen ontbreken. Daarom richt dit project zich op het ontwikkelen van technieken om ovariële stamcellen te isoleren en deze cellen vervolgens te gebruiken om vrouwelijke gameten of eicellen te genereren. Het varken zal daarbij als diermodel worden gebruikt om de brug te slaan tussen de resultaten verkregen bij muizen en de toepassingen bij de mens en bedreigde diersoorten.Onderzoeker(s)
- Promotor: Appeltant Ruth
- Mandaathouder: Landeiro Filipe de Sousa Rita
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject