Onderzoekers aan de Washington University School of Medicine in St. Louis en hun collega’s in Parijs hebben ontdekt dat een zich ontwikkelende nier twee eiwitten nodig heeft om zijn stamcellen te behouden: FGF9 en FGF20. Deze eiwitten zorgen ervoor dat nierstamcellen van een muis buiten het lichaam langer in leven blijven dan eerder gemeld: tussen twee en vijf dagen. Dit resultaat brengt het doel - nierstamcellen laten groeien in een laboratorium - weer een stapje dichterbij.

In een zich ontwikkelend menselijk embryo groeien vroege stamcellen uit tot nefronen, de bloedfiltratie-eenheden van de nieren. 'Wanneer we worden geboren, hebben we een bepaald aantal nefronen meegekregen', vertelt onderzoeker Raphael Kopan, PhD. 'Gelukkig hebben we een groot overschot. We kunnen 50% van onze nefronen doneren, en nog prima functioneren. Maar in tegenstelling tot onze huid en darmen, kunnen onze nieren geen nieuwe nefronen aanmaken.'

Onze huid en de darm hebben voorraden stamcellen die gedurende het hele leven continu de organen vernieuwen. Tijdens de vroege ontwikkeling heeft de embryonale nier ook zulke stamcellen. Maar op een gegeven moment - voor de geboorte of kort erna - differentiëren alle stamcellen in de nieren naar nefronen, waardoor er geen zelfvernieuwende voorraad van stamcellen overblijft. 'Hoe dat komt, is voor ons nog niet duidelijk.'

FGF20 en FGF9 zijn leden van een familie van eiwitten, bekend als fibroblast groeifactoren. Leden van deze eiwitfamilie lijken een brede rol te spelen in de embryonale ontwikkeling, het weefselonderhoud en de wondgenezing. Uit muizenstudies lijken FGF9 en FGF20 elkaar te compenseren in de zich ontwikkelende nier als één van beide ontbreekt. Bij het ontbreken van zowel FGF9 als FGF20, zagen de onderzoekers dat de muisembryo's geen nieren hadden.

Bewijs voor verdere ondersteuning van de rol van FGF in de nierontwikkeling kwam van medewerkers in Frankrijk. Daar had men twee gezinnen onderzocht die meerdere miskramen hadden meegemaakt. Daarbij bleek dat de foetus zich had ontwikkeld zonder nieren - renale agenese genaamd. Tijdens het analyseren van het DNA van de foetussen, vonden ze mutaties in vier genen waarvan bekend is dat ze betrokken zijn bij de nierontwikkeling. Eén van deze mutaties leidde tot het totale verlies van FGF20. Deze analyse wees ook op een belangrijk verschil tussen muizen en mensen. Bij muizen lijkt FGF9 lijkt te compenseren voor een totaal verlies van FGF20, maar de menselijke foetussen die zich ontwikkelden zonder nieren, hadden een normale FGF9.'‘Bij de mens is FGF9 niet genoeg om de nier te redden als FGF20 ontbreekt,' aldus Kopan.

Nu een deel van de eiwitten die noodzakelijk zijn om nierstamcellen te kweken is geïdentificeerd, richten Kopan en Ornitz zich op het bewerkstelligen van een langere levensduur van dergelijke cellen in een laboratorium. Kopan: 'Het mooiste zou zijn om deze cellen terug te kunnen zetten in een zieke nier.'