Schmidtea mediterranea

Als je het hoofd afsnijdt van de platworm Schmidtea mediterranea, gaat deze worm niet dood maar groeit er in 7 dagen een nieuw hoofd aan de staart, compleet met hersenen. Ook vanuit het afgesneden hoofd groeit een nieuwe staart en zo heb je dus twee wormen, die genetisch identiek zijn (een kloon van elkaar dus). Dit kun je oneindig herhalen, en iedere keer kunnen de wormen zich weer herstellen. Een onderzoeker van de Universiteit van Nottingham, Dr. Aziz Aboobaker, sneed jaren geleden een worm in stukjes en heeft nu bakken vol wormen, die uit die ene worm zijn ontstaan (zie dit filmpje). Dit proces, waarbij uit een stukje worm een hele nieuwe ontstaat, heet regeneratie.

Voor regeneratie zijn stamcellen nodig, die de platwormen volop hebben. Stamcellen zijn speciale cellen die zich kunnen ontwikkelen tot nieuw weefsel. Volwassen mensen hebben maar een beperkte hoeveelheid stamcellen; zoals bloedstamcellen in het beenmerg waardoor bloed kan vernieuwen, en hersenstamcellen die nieuwe zenuwcellen aanmaken. Echter, volwassen menselijke stamcellen kunnen maar één nieuw soort weefsel te maken, een bloedstamcel kan alleen bloedcellen maken. Ook regeneratie van een heel lichaamsdeel kunnen we als zoogdier niet, slechts vanuit een bevruchte eicel kan elk weefsel ontstaan. Weefsel gevormd uit stamcellen is ook altijd een beetje “ouder”, wat bijvoorbeeld bij de huid duidelijk te zien is. Bij de platwormen kan regeneratie vanuit stamcellen echter oneindig doorgaan zonder dat veroudering optreedt. De platwormen sterven in de natuur ook nooit aan een hoge leeftijd, maar alleen door predatie of voedseltekort. Wat is hun geheim?

Dr. Aboobaker maakte in 2008 een filmpje, “Immortal Worms”, waarin hij vertelt over deze bijzondere eigenschap van zijn proefdieren. Het filmpje werd meer dan 100.000 keer bekeken, en de  vele vragen van de voornamelijk niet-wetenschappelijk geschoolde  lezers inspireerden Aboobaker om het mechanisme van hun onsterfelijkheid tot in detail uit te zoeken. Hij kwam uit bij telomeren.

Telomeren zijn de eindjes van chromosomen, die het DNA beschermen, zoals de plastic stukjes aan het einde van schoenveters. Bij iedere celdeling worden deze “beschermkapjes” iets korter, en na vele celdelingen zullen ze uiteindelijk helemaal verdwijnen. Een enzym, telomerase,  kan die uiteindjes weer langer maken, maar dit enzym werkt bij zoogdieren alleen tijdens de vroege ontwikkeling. Bij normale celdelingen, zoals ook bij volwassen stamcellen, krijgen chromosomen dus steeds kortere telomeren. Dit is de biologische basis achter veroudering, een ontdekking die in 2009 de Nobelprijs voor de geneeskunde kreeg.

Aboobaker vermoedde dat het geheim van de platwormen in dit systeem zat. Hij ontdekte een worm-versie van telomerase, dat zorgt dat de telomeren lang blijven, en het DNA dus beschermd. De wormen kunnen de activiteit van dit enzym opschroeven tijdens de regeneratie van een nieuw hoofd of staart. Hierdoor zorgen ze er dus voor dat hun telomeren niet steeds korter worden. In een laboratorium betekent dit dat ze oneindig kunnen blijven leven.

Dat is fijn voor die wormen, maar hebben wij er ook wat aan? Waarschijnlijk wel, maar nog niet op korte termijn. Vooral voor mensen met een zeldzame erfelijke ziekte, die nauwelijks telomerase aanmaken en daardoor heel snel verouderen, zou een geneesmiddel gebaseerd op het systeem van de platworm nuttig zijn.  Maar voor gewone mensen blijft een eeuwig leven voorlopig iets om alleen maar van te dromen.