Wormen helpen ons Mars te bereiken

Een gastbijdrage van Eva Teuling, ook te lezen op Sciencepalooza.

Ceanorhabditis elegans (C. elegans) is het troeteldiertje van de moleculaire biologie (en onze ex-minister van onderwijs Ronald Plasterk); deze 1mm-grote rondworm heeft in het verleden al twee Nobelprijzen in de wacht gesleept (in 2002 en 2006) en was het eerste organisme waarvan de totale DNA-volgorde bekend werd (in 1998). Nu hebben onderzoekers uit Nottingham deze wormpjes de ruimte in gestuurd. Dit deden ze niet zomaar voor de lol, de achterliggende gedachte van het onderzoek was om gezondheidsproblemen bij ruimtereizigers beter te begrijpen en mogelijk te genezen.

Astronauten krijgen al na een aantal dagen in de ruimte last van spierafbraak. Hiernaast krijgen ze te maken met botafbraak en verlaagde immuunreacties. Geneesmiddelen zijn moeilijk mee te nemen de ruimte in, vanwege de hoge hoeveelheid straling bederven ze erg snel. Maar er is een techniek die misschien uitkomst kan bieden. Dit is RNA-interferentie (RNAi), een proces ontdekt in C. elegans (die Nobelprijs in 2006). Met RNAi kan de activiteit van één bepaald gen verminderd worden, en naast een fijne methode voor moleculair biologisch onderzoek is deze techniek ook veelbelovend voor de behandeling van allerhande ziektes. Er wordt bijvoorbeeld onderzoek gedaan naar het gebruik van RNAi voor de behandeling van tumoren, HIV-infecties en maculadegeneratie.

Wormpjes in de ruimte
Voor het behandelen of voorkomen van ruimteziektes zou RNAi misschien uitkomst kunnen bieden, maar niemand heeft ooit uitgezocht of RNAi ook werkt in de ruimte. Tja, waarom zóu je ook? De onderzoekers uit Nottingham wilden dit nu uittesten, al in 2005 hadden zij C. elegans de ruimte in gestuurd en wisten dus dat de wormpjes het zouden overleven. Standaard RNAi-experimenten in C. elegans zijn vrij makkelijk uit te voeren in het laboratorium, dus was het niet al te ingewikkeld om dit uit te proberen in de ruimte.

De onderzoekers deden eerst een heel simpel proefje: ze namen wormen die een gen voor het fluorescente eiwit GFP bevatten (Green Fluorescent Protein). Door dit extra gen maken de wormen groene eicellen, makkelijk te zien onder een microscoop. Door met RNAi de expressie van dit gen een aantal dagen uit te schakelen zijn de eicellen niet meer groen. Dit proefje deden ze ook met wormen in de ruimte, die na de RNAi-behandeling van een aantal dagen door de astronauten werden ingevroren. Teruggekeerd op aarde bekeken de onderzoekers de wormen onder de microscoop en ze zagen dat er precies hetzelfde gebeurde als in het laboratorium op aarde: de groene eicellen waren niet meer groen. Het proces van RNAi werkt dus ook in de ruimte.

Uit eerder onderzoek wisten de onderzoekers dat ook bij in C. elegans spierafbraak in de ruimte optreedt, en welke factoren hierbij betrokken zijn. In deze studie laten ze nu ook zien dat bepaalde factoren te remmen zijn met RNAi, waardoor de afbraak van spiereiwitten minder wordt, zowel op aarde als in de ruimte. Dus, voor toekomstige langdurige bemande ruimtereizen naar bijvoorbeeld Mars zou deze techniek uitkomst kunnen bieden om zulke gezondheidsproblemen bij astronauten te voorkomen.

Het mooie van dit artikel vind ik de simpelheid van de experimenten: de proefjes met de wormen kunnen in ieder laboratorium waar met C. elegans gewerkt wordt makkelijk uitgevoerd worden. Maar in de ruimte is natuurlijk een ander verhaal, en niet iedereen heeft zomaar toegang tot de ISS.

  1. 1

    Astronauten krijgen al na een aantal dagen in de ruimte last van spierafbraak. Hiernaast krijgen ze te maken met botafbraak
    Lijkt mij een prima reden om te stoppen met die kostbare en onzinnige ruimtebaart.

  2. 3

    Benech, zoals vroeger.
    Gewoon brieven op papier en telefonie door koperdraad (de kabels liggen er nog). Lowtech.

    Wakker worden, peakoil is voorbij. Blijf niet te lang hangen in de 20e eeuw.

  3. 4

    grappig maar de samenleving verwacht inmiddels een hoge snelheid van communicatie. Weet je wat pas echt goedkoop is als communicatiemiddel? de postduif.

  4. 7

    Nee Hans, de samenleving waar jij, ik en de rest van Nederland en de westerse wereld dankbaar gebruik van maken en waardoor jij dit bovenstaande berichtje kan typen. Weet je wat, we laten voortaan Google ook maar via de postduif. Ze hebben zelf al een voorzet gegeven:
    http://www.google.com/technology/pigeonrank.html

    Bovendien vergeet je dat voor o.a. osteoporose er ook talloze ziekten een oorzaak kunnen zijn.

  5. 8

    @Verbeek, spier en botafbraak zijn weldegelijk op aarde aanwezig, enkel met een andere aanleiding, maar veelal met zelfde oplossing.
    Melkplas, boterberg..die hongersnood heeft een heel andere oorzaak die met/zonder ruimtevaart er ook echt niet gaat komen.
    Verder ga je voorbij aan het prestige argument, welke ook in low tech samenlevingen bestaat. Robots of wonen in de ruimte zijn dat niet. Dat doen we al 30 jaar. Wonen op de maan of mars daarintegen wel. Op mars zelf heb je trouwens ook minder last van spier en botafbraak…

  6. 9

    @8: wonen in de ruimte?
    Volgens mij is de Space Shuttle voor de allerlaatste keer opgestegen. Binnen 10 jaar woont er niemand meer in de ruimte.

    Maar goed, laten we vooral wetenschappelijk onderzoek doen om voor de laatste ziektes en kwaaltjes ook een heel duur geneesmiddel te maken.

  7. 10

    Hans, veel plezier met het rechtpraten (in de zin van “een kwaaltje”) van een aandoening die ongeveer een op de zes vrouwen ondervinden.

  8. 16

    @15 Benech: heb je dat stuk wel goed gelezen?
    Google heeft dat artikel voor je opgezocht omdat er ‘African-American women’ in staat.

    “AfricanAmerican women have a decreased risk, partly because they begin menopause with a higher bone mineral
    density (BMD) and have a lower rates of bone loss after menopause.”

    Het schijnt dat zwarte Amerikaanse vrouwen minder last hebben van osteoporose, omdat ze van nature meer mineralen (kalk) in hun botten hebben.

    Wikipedia vindt osteoporose wel degelijk een ouderdomskwaal.

  9. 17

    @Hans, last als in frequentie van botbreuken, higher bmd = dikkere/hardere botten, het verschijnsel bestaat bij beide groepen

  10. 18

    Decreased wil niet zeggen afwezig Hans. Zal ik een lijstje voor je samenstellen van niet-ouderdomsgerelateerde ziekten waarbij een verhoogde kans op osteoporose bestaat?