Nederlandse samenvatting Introductie
geboren worden, komen T cellen niet in het
Zoals de titel aangeeft, gaat dit proefschrift
bloed terecht voordat ze ook een tijdje in de
over het bestuderen van T cel differentiatie door
thymus hebben doorgebracht. In de thymus
middel van genetische barcoding. Ik ben mij
vinden er twee belangrijke processen plaats
er terdege van bewust dat alleen al deze titel
die essentieel zijn om tot volwassen T cel te
als behoorlijk complex kan worden beschouwd.
kunnen uitgroeien. Als eerste maken de zich
Voor een beter begrip van het doel van mijn
ontwikkelende T cellen hier hun T cel receptor.
promotieonderzoek zal het essentieel zijn om in
Receptoren zijn eiwitten op het celmembraan
ieder geval te begrijpen I) wat T cellen zijn en
waaraan een specifiek molecuul kan binden,
wat T cel differentiatie precies inhoudt en II) wat
vergelijkbaar met een slot waarin alleen een
genetische barcoding is en hoe je daarmee T cel
bepaalde sleutel past. Deze T cel receptor speelt
differentiatie zou kunnen bestuderen. Het doel
een essentiële rol in het vermogen van de T cel
van deze samenvatting is om in eerste instantie
om ziekteverwekkers te herkennen. Elke cel van
de begrippen T cel differentiatie en genetische
het lichaam bevat namelijk de zogenaamde MHC
barcoding te verduidelijken. Na deze introductie
moleculen, waarmee een cel op zijn oppervlak
in de T cel biologie zal ik vervolgens uitleggen
kan laten zien welke eiwitten er allemaal in de
wat ik precies bestudeerd heb in dit proefschrift
cel gemaakt worden. Deze MHC moleculen doen
en hoe de gevonden resultaten kunnen bijdragen
dat door aan de binnenkant van de cel kleine
aan het verbeteren van de gezondheid van de
stukjes eiwit te binden en die vervolgens op het
mens.
oppervlak van de cel te ‘presenteren’. Zo wordt er dus aan de buitenkant van de cel een overzicht
Wat zijn T cellen?
gegeven van alle eiwitten die er binnenin de cel
Iedereen heeft wel eens gehoord van witte
gemaakt worden. Door dit mechanisme is een
bloedcellen. Deze cellen maken samen met rode
cel die geïnfecteerd is door een ziekteverwekker
bloedcellen en bloedplaatjes de drie groepen
in staat om dit aan andere cellen te laten weten.
cellen uit die in ons bloed te vinden zijn. Daar
Namelijk, in dat geval zullen de MHC moleculen
waar rode bloedcellen belangrijk zijn voor het
stukjes eiwit afkomstig van virussen of bacteriën
transport van zuurstof en bloedplaatjes voor
bevatten.
bloedstolling zorgen, vormen witte bloedcellen
T
cellen
kunnen
door
middel
van
de kern van het immuunsysteem. Deze cellen
hun T cel receptor de MHC moleculen op een
zijn onmisbaar in de afweer tegen schadelijke
cel afsporen op zoek naar stukjes eiwit van
virussen en bacteriën. Als je witte bloedcellen
ziekteverwekkers die ze herkennen. Op het
onder een microscoop bekijkt, kom je er al snel
moment dat een dergelijk stukje eiwit door een
achter dat het niet om één soort cellen gaat, maar
T cel wordt herkend, noemen we dat stukje
dat er ongeveer tien verschillende soorten witte
eiwit een antigeen en de T cel die het herkent
bloedcellen zijn. Elk van deze soorten heeft zo
een antigeen-specifieke T cel. Omdat er veel
zijn eigen uiterlijk en heeft ook andere functies.
verschillende antigenen zijn, is het nodig om ook
Deze taakverdeling binnen het immuunsysteem
veel verschillende T cel receptoren te maken.
is belangrijk, aangezien het lichaam tegen zeer
Door het combineren van verschillende stukjes
veel verschillende ziekteverwekkers weerstand
DNA in de kern van de T cel, wordt er in iedere
moet kunnen bieden.
cel een unieke DNA code opgebouwd, welke
Onder de verschillende soorten witte
vervolgens wordt gebruikt als blauwdruk om de
bloedcellen bevinden zich ook de T cellen,
T cel receptor te kunnen maken. Het resultaat
welke ongeveer 25% van het totaal uitmaken.
is dat iedere T cel op deze wijze een unieke
T cellen heten zo omdat ze zich ontwikkelen in
receptor krijgt. Door het maken van veel T cellen
de thymus (ook wel zwezerik genoemd). Hoewel
met elk een unieke receptor is het lichaam dus
alle bloedcellen oorspronkelijk in het beenmerg
in staat om veel verschillende ziekteverwekkers
143
Nederlandse samenvatting
te kunnen herkennen.
van geïnfecteerde cellen en zodra ze die vinden,
Echter, er ontstaat hierdoor wel een
kunnen ze de eiwitten uit die geïnfecteerde
probleem. Omdat het samenstellen van de T
cellen opnemen en presenteren in hun eigen
cel receptor gebeurt door willekeurig bepaalde
MHC moleculen. Als er in die geïnfecteerde
stukjes DNA aan elkaar te plakken is de
cellen dus virus of bacterie eiwitten aanwezig
uitkomst hiervan onvoorspelbaar. Het gevolg is
zijn, dan zal de dendritische cel deze overnemen
dat de T cel receptoren die hierdoor ontstaan
en presenteren op zijn eigen oppervlak. T
niet alleen eiwitten herkennen afkomstig van
cellen weten dit en speuren daarom continue
virussen of bacteriën, maar ook eiwitten die van
het celoppervlak van dendritische cellen af om
het lichaam zelf afkomstig zijn. Als deze T cellen
te kijken of ze lichaamsvreemde antigenen
in het bloed terecht zouden komen, zouden ze
presenteren. Maar omdat antigeen-specifieke
het eigen lichaam aan kunnen vallen. Om dit
T cellen zo zeldzaam zijn, zal een dendritische
te voorkomen, vindt er in de thymus nog een
cel gemiddeld door 100.000 T cellen onderzocht
tweede belangrijk proces plaats. In de thymus
moeten worden, voordat daar één T cel tussen
zijn er namelijk gespecialiseerde cellen aanwezig
zit die het antigeen herkent.
die via hun MHC moleculen aan T cellen kunnen
laten zien welke eiwitten er allemaal in het
zijn antigeen vindt, gaat die cel een stabiele
lichaam voorkomen. Doordat in de thymus alle
binding aan met de antigeen-presenterende
lichaamseigen (of zelf-) antigenen gepresenteerd
dendritische cel. Tijdens deze binding krijgt de
worden, kunnen alle T cellen die deze zelf-
naïeve T cel instructies hoe hij het beste de
antigenen herkennen meteen worden vernietigd.
aanwezige ziekteverwekker kan gaan opsporen
Zo komen alleen die T cellen in het bloed terecht
en
die lichaamsvreemde antigenen afkomstig van
cruciaal voor het slagen van de afweerreactie.
virussen of bacteriën kunnen herkennen. T cellen
Ten eerste zal de naïeve T cel heel veel
die zich in het bloed bevinden maar nog niet in
moeten gaan delen, want in zijn eentje kan
aanraking zijn gekomen met lichaamsvreemde
een antigeen-specifieke T cel weinig beginnen
antigenen worden naïeve T cellen genoemd.
tegen de miljoenen virusdeeltjes of bacteriën
Op het moment dat een naïeve T cel
vernietigen.
Hierbij
zijn
twee
aspecten
die aanwezig kunnen zijn tijdens een infectie. Wat is T cel differentiatie (T cel ver-
Omdat alle nakomelingen van deze ene naïeve
andering)?
T cel hetzelfde DNA erven, zullen deze dochter
Omdat er zoveel verschillende T cellen zijn, met
T cellen dezelfde T cel receptor gaan maken
elk weer een andere T cel receptor, is het aantal
als de naïeve T cel en zullen ze dus allemaal
T cellen dat één bepaald antigeen kan herkennen
hetzelfde antigeen kunnen herkennen. Zo wordt
zeer klein, ongeveer 1 op de 100.000 T cellen.
in korte tijd van één antigeen-specifieke T cel
Op het moment dat een ziekteverwekker het
een bestrijdingsleger van een paar duizend
lichaam binnendringt, staat het lichaam daarom
antigeen-specifieke T cellen opgebouwd. Het
voor een grote uitdaging. Het lichaam moet
proces waardoor naïeve T cellen beginnen met
namelijk proberen om die enkele antigeen-
delen wordt T cel activatie genoemd. Naast het
specifieke T cellen op te sporen die nodig zijn
maken van veel antigeen-specifieke T cellen is
voor
enorme
nog een tweede aspect erg belangrijk voor het
berg aan T cellen die de ziekteverwekker niet
succes van de afweerreactie. De delende T cellen
herkennen en waar het lichaam op dat moment
zullen namelijk ook nieuwe functies moeten
niks aan heeft. Het is dus zoeken naar een speld
krijgen, welke nodig zijn voor het opsporen en
in een hooiberg. Omdat het lichaam niet weet
vernietigen van geïnfecteerde cellen. Het proces
waar die enkele antigeen-specifieke T cellen
waarbij de nakomelingen van naïeve T cellen
zich bevinden, zit er niks anders op dan alle T
verschillende functies ontwikkelen wordt T cel
cellen één voor één te testen. Hiervoor maakt
differentiatie genoemd.
de
afweerreactie
tussen
een
het lichaam gebruik van een ander soort witte bloedcellen, de zogenaamde dendritische cellen. Deze cellen zijn gespecialiseerd in het opsporen
144
Nederlandse samenvatting
T cellen met een verschillend lot (een
de ziekteverwekker. Zo kunnen geactiveerde
verschillende bestemming)
antigeen-specifieke T cellen dus ook een ander
Hoe de T cel differentiatie precies verloopt,
migratie lot krijgen.
ligt niet bij voorbaat vast, maar hangt sterk af
van de signalen die de antigeen-presenterende
Het bestuderen van T cel differentiatie door
dendritische cel doorgeeft. Het differentiatie
genetische barcoding
proces
tot
Hoewel het dus duidelijk is dat T cellen tijdens
verschillende uitkomsten leiden. Zo zal een groot
hun differentiatie een verschillend lot kunnen
deel van het T cel bestrijdingsleger dat tijdens de
krijgen, is het momenteel nog onduidelijk hoe T
afweerreactie ontstaat, weer verdwijnen nadat
cellen met een verschillend lot precies ontstaan.
de ziekteverwekker is opgeruimd, simpelweg
Het is belangrijk om dit te bestuderen, omdat
omdat deze cellen niet langer nodig zijn in zulke
we hierdoor beter in staat zullen zijn om T cellen
grote aantallen. De T cellen die dood gaan na
met het meest geschikte lot voor een bepaalde
het opruimen van de infectie worden kortlevende
therapie of vaccinatie op te wekken. Grofweg
‘effector’ T cellen genoemd en maken ongeveer
zijn er twee mogelijkheden waardoor T cellen
90% uit van het totale bestrijdingsleger van
met een verschillend lot kunnen ontstaan.
antigeen-specifieke T cellen op het moment
Om bijvoorbeeld zowel kortlevende effector
dat dit leger op zijn grootst is (ongeveer 1
als langlevende geheugen T cellen te doen
week na infectie). 10% van de antigeen-
ontstaan, is de eerste optie dat één geactiveerde
specifieke T cellen blijft echter wel aanwezig
naïeve T cel alleen effector T cellen voortbrengt,
nadat
verdwenen.
terwijl een andere geactiveerde naïeve T cel
Deze cellen worden langlevende ‘geheugen’ T
alleen geheugen T cellen als nageslacht geeft.
cellen genoemd en zorgen ervoor dat wanneer
Echter, een tweede optie is dat één geactiveerde
dezelfde ziekteverwekker later terugkeert, het
naïeve T cel zowel effector als geheugen T cellen
lichaam nog sneller en beter kan reageren. Het
voortbrengt. Om experimenteel onderscheid
aanmaken van geheugen T cellen vormt tevens
te kunnen maken tussen deze twee scenario’s,
de basis van vaccinatie. Tijdens vaccinatie maak
is een methode nodig die kan aantonen welke
je immers geheugen T cellen aan tegen een
dochter T cellen van welke geactiveerde naïeve
geïnactiveerd virus of bacterie, zodat op het
T cel afkomstig zijn, vergelijkbaar met hoe een
moment van echte infectie, de ziekteverwekker
vaderschapstest bij mensen kan aantonen welke
zeer snel kan worden uitgeschakeld.
kinderen van welke ouder afkomstig zijn.
van
de
een
T
cel
kan
ziekteverwekker
Tijdens
differentiatie
daardoor
is
van
antigeen-
Om het proces van T cel differentiatie beter
specifieke T cellen kunnen er dus T cellen
te leren begrijpen hebben wij in dit proefschrift
ontstaan met een verschillende bestemming.
een vaderschapstest voor witte bloedcellen
Deze verschillen in bestemming worden ook wel
ontwikkeld. Deze experimentele methode houdt
het lot van de T cel genoemd. Zo ontstaan er dus
in dat er in iedere naïeve antigeen-specifieke
T cellen van wie het lot een kort dan wel een lang
T cel een uniek stukje DNA wordt ingebracht.
leven is. Naast een verschil in levensduur kunnen
Deze unieke stukjes DNA worden DNA barcodes
geactiveerde T cellen nog andere bestemmingen
(streepjescodes) genoemd, omdat ze gebruikt
krijgen. Zo kunnen T cellen ook geholpen
kunnen worden om verschillende cellen van
worden in hun zoektocht naar de locatie van de
elkaar te onderscheiden. Dit werkt als volgt:
ziekteverwekker. Als er bijvoorbeeld een infectie
DNA bestaat uit vier verschillende bouwstenen,
plaats vindt in het darmstelsel, dan kunnen
de zogenaamde A, C, G en T nucleotiden. Door
de antigeen-presenterende dendritische cellen
deze nucleotiden in verschillende volgordes
instructies geven om de T cellen gericht naar
te
het darmstelsel te sturen. Dit wordt selectieve T
gevormd, net zoals dezelfde letters van het
cel migratie genoemd. Aan de andere kant, als
alfabet geplaatst in andere volgordes ook andere
een infectie zich over het hele lichaam verspreid
woorden kunnen vormen. Door cellen van deze
heeft, dan hebben T cellen meer baat bij
unieke DNA barcodes te voorzien, krijgt elk van
instructies voor een willekeurige zoektocht naar
deze cellen dus een uniek identificatielabel, wat
plaatsen,
kunnen
unieke
codes
worden
145
Nederlandse samenvatting
ze onderscheidt van alle andere cellen. Hierbij
zowel in de longen als in de darmen. Zal het
is een vergelijking met de supermarkt snel
nageslacht van één geactiveerde T cel specifiek
gemaakt, waar barcodes gebruikt worden om
naar de longen gaan en het nageslacht van een
verschillende producten van elkaar te kunnen
andere geactiveerde T cel naar de darmen, of
onderscheiden.
kan het nageslacht van één geactiveerde T cel
Om naïeve T cellen van DNA barcodes
naar beide geïnfecteerde organen migreren?
te kunnen voorzien, zijn we begonnen met 5000
In hoofdstuk 3 van dit proefschrift hebben we
verschillende stukjes DNA te maken. Vervolgens
deze vraag bestudeerd door muizen antigeen-
hebben we deze DNA barcodes ingebouwd in
specifieke T cellen te geven, die elk voorzien
virussen waarmee we naïeve T cellen kunnen
waren van een unieke barcode. Vervolgens
infecteren. Hierdoor zijn we in staat om 5000
hebben we deze muizen geïnfecteerd met
naïeve T cellen elk van een uniek DNA label
een griepvirus in de longen en daarnaast
te voorzien. Omdat deze DNA barcodes in het
tumorcellen onder de huid getransplanteerd.
eigen DNA van de T cel worden ingebouwd, zal
Zowel het griepvirus als de tumorcellen bevatten
tijdens celdeling deze DNA barcode ook aan
het antigeen dat de barcode-gelabelde T cellen
alle dochter T cellen worden doorgegeven. De
kunnen
groep dochter T cellen die dezelfde barcode
gecreëerd waarin geactiveerde T cellen konden
bevatten zijn dus allemaal afkomstig van één
kiezen tussen twee ontstoken weefsels, een
geactiveerde naïeve T cel. In andere woorden,
locale huid ontsteking en de ontstoken longen.
door barcodes met elkaar te vergelijken kun je
Door na een week de barcode-gelabelde T
bepalen welke cellen familie van elkaar zijn. De
cellen die naar de huid en de longen gemigreerd
experimentele procedure waarbij door middel
waren weer uit deze organen te isoleren en
van DNA barcodes verwantschap tussen cellen
de barcodes van deze T cellen te vergelijken,
wordt bestudeerd wordt genetische barcoding
konden we vaststellen dat deze T cellen met
genoemd.
een verschillend migratie lot afkomstig waren
Hoe kunnen we nu met genetische
van dezelfde geactiveerde naïeve T cellen. Deze
barcoding bepalen hoe effector en geheugen
resultaten hebben aangetoond dat wanneer een
T cellen ontstaan? In het geval dat effector en
infectie op meerdere plaatsen in het lichaam
geheugen T cellen afstammen van verschillende
aanwezig is, de geactiveerde T cellen geen
naïeve T cellen zullen beide celtypes verschillende
selectieve migratie vertonen maar in staat
barcodes bevatten. Omgekeerd, als effector
zijn om op meerdere plaatsen tegelijkertijd de
en geheugen T cellen afstammen van dezelfde
infectie te bestrijden. Theoretisch gezien lijkt dit
naïeve T cellen, dan zullen beide celtypes
ook de beste strategie om een zich uitbreidende
dezelfde
infectie zo snel mogelijk een halt toe te roepen.
barcodes
bevatten.
Gebaseerd
op
herkennen.
Zo
werd
een
situatie
deze theoretische redenering hebben we in dit
proefschrift genetische barcoding gebruikt om
De keuze tussen een kort of een lang leven
een aantal vooraanstaande vragen op het gebied
Zoals
van T cel differentiatie te bestuderen. Hieronder
belangrijk vraagstuk binnen de immunologie
zal ik die vraagstukken en de antwoorden die we
hoe
daarop gevonden hebben elk kort bespreken.
geheugen T cellen ontstaan. Dit is belangrijk
eerder
hierboven
kortlevende
beschreven
effector
en
is
een
langlevende
om te weten omdat voor succesvolle vaccinatie Het volgen van T cel migratie
het aanmaken van geheugen T cellen essentieel
Zoals ik hierboven reeds kort aangaf, kunnen T
is. In hoofdstuk 4 en 5 van dit proefschrift
cellen instructies krijgen om selectief naar een
hebben we deze vraag bestudeerd door gebruik
bepaalde locatie in het lichaam te migreren,
te maken van genetische barcoding. In eerste
zoals
een
instantie, hebben we in hoofdstuk 4 getest of
ziekteverwekker bevindt. Wat momenteel echter
effector en geheugen T cellen afkomstig zijn van
onduidelijk is, is hoe deze T cel migratie verloopt
dezelfde of van verschillende naïeve T cellen.
als een ziekteverwekker zich op meerdere
Hiervoor hebben muizen barcode-gelabelde T
plaatsen in het lichaam bevindt, bijvoorbeeld
cellen gekregen en zijn deze muizen vervolgens
146
het
darmstelsel
als
zich
daar
Nederlandse samenvatting
geïnfecteerd met een bacterie die de T cellen
De zoektocht naar zeldzame T cellen
herkennen. Daarna zijn op twee verschillende
Zoals ik eerder heb aangegeven is het aantal T
tijdstippen de barcode-gelabelde T cellen uit
cellen dat één bepaald antigeen kan herkennen
het bloed van de muizen geïsoleerd om de
zeer klein, ongeveer 1 op de 100.000 T cellen.
verwantschap van effector en geheugen T cellen
Omdat een muis in totaal ongeveer 20 miljoen T
te kunnen bepalen. Een week na infectie werden
cellen bevat, zijn er dus ongeveer 200 T cellen
de kortlevende effector T cellen geïsoleerd en
specifiek voor één bepaald antigeen. Een vraag
een maand na infectie de langlevende geheugen
die al lang binnen de immunologie bestaat, is hoe
T cellen. Vergelijking van de barcodes tussen
goed het immuunsysteem is in het opsporen en
deze twee T cel populaties toonde aan dat de
activeren van deze zeldzame antigeen-specifieke
effector en geheugen T cellen afkomstig waren
T cellen wanneer er een infectie plaatsvindt.
van dezelfde naïeve T cellen. Hierdoor is duidelijk
Deze kennis is belangrijk aangezien het aantal
geworden dat één naïeve T cel tijdens zijn
geactiveerde naïeve T cellen mede bepaalt hoe
differentiatie dochtercellen kan voortbrengen
sterk de afweerreactie wordt en dus ook hoe
met een verschillende levensduur.
succesvol
zal zijn. In hoofdstuk 6 van dit proefschrift
In hoofdstuk 5 hebben we vervolgens
verder een
geanalyseerd
afweerreactie
wanneer
dochtercellen
tijdens van
een
bepaalde
vaccinatiestrategie
hebben we genetische barcoding gebruikt om
een
het aantal naïeve T cellen dat meedoet aan de
geactiveerde naïeve T cel kiezen voor een
afweerreactie te bepalen. We noemen dit het
bestaan als kortlevende effector of langlevende
aantal naïeve T cellen wat gerekruteerd wordt
geheugen T cel. In de vakliteratuur is er één
tijdens een infectie. Omdat iedere gerekruteerde
onderzoeksgroep die heeft gesuggereerd dat de
naïeve T cel een andere barcode bevat, geeft het
eerste celdeling van een geactiveerde naïeve T
aantal verschillende barcodes van het totale T
cel mogelijk niet symmetrisch verloopt, waardoor
cel bestrijdingsleger aan uit hoeveel naïeve T
er twee dochtercellen zouden kunnen ontstaan
cellen dat leger is ontstaan.
met een verschillend lot. De ene dochtercel zou
vervolgens alleen kortlevende effector T cellen
gelabelde T cellen en deze muizen vervolgens te
voortbrengen, terwijl de andere dochtercel alleen
infecteren met verschillende ziekteverwekkers
langlevende geheugen T cellen als nageslacht
en verschillende infectiedoses, waren we in staat
zou hebben. Om deze hypothese experimenteel
om te kijken I) hoe sterk de afweerreactie werd
te testen hebben we opnieuw gebruik gemaakt
en II) hoeveel verschillende naïeve antigeen-
van genetische barcoding, maar hebben we
specifieke
dit keer niet de naïeve T cellen van barcodes
werden. Onafhankelijk van hoe sterk of zwak de
voorzien, maar de eerste twee dochtercellen die
infectie was, vonden we steeds dat het aantal
ontstaan na T cel activatie. Door deze barcode-
gerekruteerde naïeve T cellen nagenoeg gelijk
gelabelde dochtercellen vervolgens verder te
bleef, terwijl de kracht van de afweerreactie
laten ontwikkelen tot effector en geheugen T
wel sterk verschilde. Deze constantheid konden
cellen, waren we in staat om hun lot te bepalen.
we verklaren door aan te tonen dat zo goed
Vergelijking van de barcodes tussen effector
als alle aanwezige antigeen-specifieke T cellen
en geheugen T cellen toonde aan dat ook de
werden gerekruteerd, zelfs bij een zwakke
eerste twee dochtercellen na T cel activatie
infectie. Deze resultaten tonen aan dat de
nog steeds zowel kort- als langlevende T cellen
zoektocht naar zeldzame antigeen-specifieke T
kunnen voortbrengen. Dit resultaat maakt de
cellen tijdens
hypothese uit de literatuur zeer onwaarschijnlijk
verloopt. Bovendien tonen deze resultaten aan
en suggereert dat dochter T cellen op een later
dat de kracht van een afweerreactie dus niet
tijdstip nog extra signalen ontvangen waardoor
wordt bepaald door variatie in het aantal naïeve
ze uiteindelijk voor een kort of een lang bestaan
T cellen dat wordt gerekruteerd, maar veel meer
kiezen.
door het aantal keer dat deze naïeve T cellen na
Door muizen te voorzien van barcode-
T
cellen
er
steeds
gerekruteerd
een infectie verrassend efficiënt
rekrutering gaan delen. Voor het verbeteren van vaccinatie strategieën lijkt het dus belangrijk
147
Nederlandse samenvatting
om er vooral voor te zorgen dat geactiveerde
natuurlijke omgeving te hoeven isoleren.
T cellen veel gaan delen, omdat dit ook de
natuurlijke manier is waarop de kracht van een
gekost om dit nieuwe model van genetische
afweerreactie tijdens infectie wordt bepaald.
barcoding te ontwikkelen, bevindt dit onderzoek
Omdat het behoorlijk wat tijd heeft
zich momenteel nog in een vroeg stadium. Differentiatie
bestuderen
buiten
het
We hebben al wel kunnen aantonen dat door
immuunsysteem
injectie van het stofje tamoxifen, recombinatie
In de methode die in hoofdstuk 3 t/m 6 is
van het extra stukje DNA in gang kan worden
gebruikt om T cel differentiatie te bestuderen,
gezet in cellen van zowel de longen als de
worden cellen voorzien van DNA barcodes door
lever. Analyse van het DNA heeft laten zien
middel van virussen. Hoewel deze methode zeer
dat er zich inderdaad unieke barcodes in deze
krachtig is voor het bestuderen van differentiatie
gerecombineerde long en lever cellen bevinden.
binnen
Deze
het
immuunsysteem
heeft
hij
ook
resultaten
zijn
zeer
hoopgevend
en
een belangrijk nadeel. Omdat de introductie
suggereren dat deze onderzoeksmethode in de
van barcodes door middel van virussen alleen
toekomst een belangrijke bijdrage kan leveren
efficiënt verloopt in een kweekschaaltje, moeten
om ook de differentiatie van andere celtypes in
de cellen die worden bestudeerd eerst uit het
het lichaam beter te leren begrijpen.
lichaam worden geïsoleerd en vervolgens, nadat ze voorzien zijn van barcodes, weer worden
Conclusies
teruggespoten in het lichaam. Deze methode
Een belangrijk doel van dit proefschrift was om
van barcode labeling kan daarom niet worden
nieuwe experimentele technieken te ontwikkelen
gebruikt om differentiatie van cellen buiten het
om zodoende T cel differentiatie beter te kunnen
immuunsysteem te bestuderen, zoals cellen
bestuderen. Om dit proces te doorgronden zijn
afkomstig van de longen of lever. Voor deze
er onderzoeksmethoden nodig die het mogelijk
cellen is het simpelweg niet mogelijk om ze uit
maken om het lot van individuele cellen te
het lichaam te halen, ze in een kweekschaaltje
kunnen volgen. Door gebruik te maken van
te manipuleren en vervolgens weer terug te
genetische barcoding heeft dit proefschrift meer
spuiten in het bloed in de hoop dat ze hun
inzicht gegeven in hoe geactiveerde T cellen op
normale functie weer zullen uitoefenen.
zoek gaan naar de locaties van ziekteverwekkers
Om een volgende stap te maken in de
en hoe ervoor wordt gezorgd dat gelijktijdig
toepassing van genetische barcoding hebben we
kortlevende effector en langlevende geheugen T
in hoofdstuk 7 van dit proefschrift een nieuwe
cellen ontstaan. Tevens heeft dit proefschrift laten
onderzoeksmethode ontwikkeld. Deze methode
zien hoe efficiënt de rekrutering van zeldzame
maakt gebruik van een zogenaamde transgene
antigeen-specifieke T cellen verloopt, waardoor
muis. Dit is een muis die in al zijn cellen een
we nu beter begrijpen hoe de kracht van een
extra stukje DNA meedraagt, waarmee een
afweerreactie wordt bepaald. Als laatste is er
speciale functie kan worden uitgevoerd. Wij
een nieuwe experimentele methode ontwikkeld,
hebben dit stukje DNA zo in elkaar gezet dat
die ons in de toekomst in staat moet stellen om
hiermee unieke barcodes in iedere cel kunnen
ook buiten het immuunsysteem differentiatie
worden gemaakt. Door deze transgene “barcode
beter te bestuderen. Gezamenlijk bieden deze
muis” te injecteren met het stofje tamoxifen,
resultaten belangrijke nieuwe inzichten om het
wordt recombinatie van het extra stukje DNA
immuunsysteem optimaal in te kunnen zetten in
in gang gezet, wat uiteindelijk in iedere cel tot
de strijd tegen infectieziekten en kanker.
een andere barcode zal leiden. Dit proces is zeer vergelijkbaar met hoe T cellen steeds weer een andere T cel receptor maken (zoals eerder uitgelegd). Omdat via deze transgene muis cellen in het lichaam zelf van een unieke barcode kunnen worden voorzien, is het nu mogelijk om differentiatie te bestuderen zonder cellen uit hun
148
