Op het moment van bevruchting worden de genen in de bevruchtende zaadcel en eicel uitgeschakeld. Om een ​​nieuw embryo te ontwikkelen, moeten ze worden aangezet, maar hoe?

Het antwoord is onbekend, wat opmerkelijk lijkt voor zo'n fundamentele gebeurtenis aan het begin van het embryonale leven, en decennia lang werd gedacht dat genen in menselijke embryo's enkele dagen na de bevruchting stil waren. Recente bevindingen laten echter zien dat ze vrijwel onmiddellijk worden ingeschakeld.

Nu dit wordt erkend, hebben wetenschappers misschien het eerste model geproduceerd van hoe de schakelaar werkt om de embryonale ontwikkeling te initiëren.

Het model is ontwikkeld door professor Tony Perry van de afdeling Life Sciences aan de Universiteit van Bath, met collega's Dr. Maki Asami, ook in Bath, en Dr. Brian Lam en Professor Giles Yeo aan de Universiteit van Cambridge. Hun werk is deze maand gepubliceerd in Trends in Cell Biology .

Het model suggereert dat de talloze gebeurtenissen die gepaard gaan met bevruchting synergetisch werken om embryo-genexpressie in te schakelen. Om te benadrukken dat de omschakeling plaatsvindt aan het begin van de ontwikkeling, leent het stuk uit "Under Milk Wood" van Dylan Thomas:"To begin at the begins."

Professor Perry en collega's hebben het model uitgebreid om iets verrassends te voorspellen:dat de omschakeling die de embryovorming begint, ook kanker kan veroorzaken.

Het begin van kanker en het embryonale leven

Vaak is tegen de tijd dat kanker wordt gediagnosticeerd, de ziekte al vergevorderd en in sommige gevallen dringt de tijd op. We weten weinig over hoeveel kankers beginnen. Het kan zijn alsof je het blauwe aanraakpapier van een vuurwerk aansteekt, dat al lang voorbij is als je de sprankelende reeks kleuren ziet. Hoe kunnen we de aard van deze lont ontdekken, zodat we deze kunnen detecteren en doven voordat kanker ontstaat zodra hij aan is?

Hier past een beter begrip van het begin van het embryonale leven. De genen in een embryo hebben een schakelaar nodig om na de bevruchting op gang te komen, zoals het aanraakpapier bij kanker.

Professor Perry en zijn team hebben eerder ontdekt dat bij de omschakeling in embryo's genen betrokken zijn, oncogenen genaamd, die een sleutelrol spelen bij kanker.

Er zijn veel processen en spelers betrokken bij de ontwikkeling van embryo's waarvan we de rollen nog niet begrijpen. We weten bijvoorbeeld niet hoe de startschakelaar wordt geactiveerd.

"De schakelaar die embryo-genexpressie activeert, houdt waarschijnlijk verband met veranderingen in de manier waarop het embryonale genoom is verpakt, epigenetische veranderingen genoemd, maar we weten niet wat deze veranderingen zijn of hoe ze worden gecontroleerd", zei professor Perry. Hoe kan dit onvolledige idee over embryo's worden gebruikt om kanker te begrijpen?

Embry's gebruiken om de oorsprong van kanker te begrijpen

Het bevruchtingsproces is voorspelbaar en de vorming van een nieuw embryo (bijvoorbeeld een muizenembryo) kan in alle stadia van een schaal worden bestudeerd. Dit is niet het geval voor kanker, waarvan de oorsprong nog niet kan worden onderzocht in de gecontroleerde omgeving van een laboratorium. Door embryo's te bestuderen, kunnen we de embryonale schakelaar identificeren en onthullen hoe deze wordt geactiveerd. Dit zal ons laten zien waar we moeten kijken om de oorsprong van kanker te verlichten:de verlichting van het blauwe aanraakpapier.

"Deze benadering is veelbelovend, aangezien we momenteel geen manier hebben om de initiërende gebeurtenissen van kanker te bestuderen", zei professor Perry.

"In moleculaire termen weten we niet eens hoe het blauwe aanraakpapier eruitziet. Het begrijpen van de schakelaar die een nieuw embryo start, biedt een experimenteel platform om te onthullen hoe de lont bij kanker wordt aangestoken."

Het idee bevindt zich in een vroeg stadium, maar het begint met een model van hoe gezonde embryo's op natuurlijke wijze worden gevormd:om bij het begin te beginnen. Indien correct, zal het model een nieuw en bruikbaar venster openen op de processen die kanker veroorzaken lang voordat klinische ziekte wordt gediagnosticeerd.

Dit belooft op termijn nieuwe diagnostische markers te onthullen die kunnen worden gebruikt om kanker te anticiperen en te voorkomen. + Verder verkennen

Genen zijn vanaf het begin in het menselijke embryo ingeschakeld