Samenvatting Dr. Ruud Licht over ' De bètawetenschappen in het volgend decennium'


turnhouts wetenschapscafé
Ruud Licht op 10 december 2019 over 'De bètawetenschappen in het volgend decennium'

10 december 2019: De bètawetenschappen in het volgend decennium.

Dr. Ruud Licht, Celbioloog, docent HOVO Tilburg. 

 Spreker brengt het verhaal van stamcellen en de rol die deze kunnen spelen in een volgroeid lichaam. De cellen in het lichaam worden continu vervangen, zodat na 10 jaar elke cel in het lichaam vervangen is. Dan zijn we een ander mens of toch weer niet? Uiteindelijk gaat celdeling ook continu door; zo zetten we ons genetisch materiaal door via een nieuwe generatie. Is de mens onsterfelijk; de opbouw van het lichaam blijft gestuurd door de klassieke informatiedrager DNA. Vandaar de relavante van de paradox van Theseus.

 

 

Een stamcel is een cel die zichzelf kan delen en nog in staat is om uit te groeien (te differentiëren) tot één of meer gespecialiseerde celtypes. De ultieme stamcel zoals de bevruchte eicel is in staat uit te groeien tot een volledig individu. Ook de cellen van een achtcellig embryo zijn nog totipotent. Bij een splitsing van dit embryo kan elk deel uitgroeien tot een volledige mens; je krijgt een eeneiige tweeling. Na dit achtcellig stadium beginnen de totipotente cellen zich te specialiseren. Ongeveer vier dagen na de bevruchting vormt er zich een blastocyst: een buitenste laag cellen met een aantal cellen binnenin. Deze laatste cellen kunnen uitgroeien tot bijna alle celtypes: ze zijn pluripotent. Als ze in kweek worden gebracht, noemen we ze embryonale stamcellen (ES-cellen). Multipotente stamcellen kunnen differentiëren tot de verschillende celtypes die in één specifiek weefsel voorkomen. Ze moeten de cellen in darmen, lever, huid, spieren, bloedvaten of hersenen hernieuwen. Het beenmerg bevat bijvoorbeeld multipotente stamcellen die elke dag opnieuw instaan voor de productie van zowat 200 miljard rode bloedcellen, 200 miljard bloedplaatjes en 60 miljard witte bloedcellen. Orgaanspecifieke stamcellen, zoals die van het hoornvlies, kunnen zich slechts ontwikkelen tot één celtype. Deze cellen zijn unipotent. Ook al zijn dit geen echte stamcellen meer, toch bieden voorlopercellen potentieel voor celtransplantatie, omdat ze zich, in tegenstelling tot volledig gedifferentieerde cellen, nog kunnen delen.

 

 

 

Afgestorven cellen worden door macrofagen opgeruimd. Er zijn aanwijzingen dat de sterke controle van de mens op nieuwe cellen, verband houdt met lange levensduur en dit in vergelijking met b.v. muizen. Als controle faalt en er ongebreidelde celdeling het gevolg is hebben we kanker (zie Ed Roos, Kanker simpel uitgelegd).

 

Weefselkweek, ook “tissue-engineering” is een techniek in ontwikkeling om weefsels of organen te kweken. Soms gebeurt dit met behulp van proefdieren. Het ontstane weefsel of orgaan kan gebruikt worden voor transplantatie. Eén van de te nemen obstakels is het doorbloeden van het weefsel. Daarom worden de eerste toepassingen verwacht bij dunne weefsels, zoals de huid en de blaaswand.  

We hebben de neiging om te denken dat onze identiteit uniek is, dat we ermee geboren zijn en dat het altijd hetzelfde blijft. In werkelijkheid is onze identiteit echter kwetsbaarder dan dat. De paradox van het schip van Theseus is een goed voorbeeld om ons te helpen dit idee beter te begrijpen. Deze paradox is ongeveer als volgt: “Tijdens de boottochten raakten de houten planken gebroken of verrot, dus moesten ze worden vervangen. Toen Theseus thuiskwam, had het schip dat in de haven aanmeerde geen enkel origineel onderdeel. Toch twijfelde de bemanning geen seconde aan het feit dat het dezelfde boot was.”

 

Het schip van Theseus is een paradox van vervanging. Als de onderdelen van een object worden vervangen, is het dan nog steeds hetzelfde object? We kunnen deze paradox ook op mensen toepassen. Zijn we nog steeds hetzelfde, ook al verandert ons uiterlijk? Wat als onze persoonlijkheid datgene is wat daadwerkelijk verandert?

 

Hier is ook het begrip “emergent systeem” relevant. Emergentie is een begrip dat met name centraal staat in de systeemtheorie en de wetenschapsfilosofie. Het betreft vaak de ontwikkeling van complexe georganiseerde systemen, die bepaalde eigenschappen vertonen die niet herleidbaar zijn tot eigenschappen van hun samenstellende delen. Door interactie ontstaan nieuwe eigenschappen, patronen, regelmatigheden en/of geheel nieuwe entiteiten. Dat betekent niet dat zo'n emergent "onverklaarbaar" is: eenmaal gevonden of ontdekt kun je, reductionistisch terug redenerend, wel nagaan hoe het ontstaan kan zijn (waarbij toevalsfactoren vaak een rol spelen ). Er is dan sprake van een gelukkige combinatie van toevallig aanwezige factoren/bouwstenen. Emergentie is dus altijd het resultaat van een wisselwerking.  Zoals we hierboven al zeiden, geldt deze paradox ook voor de identiteit. Hebben we een stabiele identiteit of kan die veranderen?  Deze paradox is eenvoudiger als het gaat om het uiterlijk van mensen. Iemand kan bijvoorbeeld verschillende orgaantransplantaties ondergaan. Hij zal echter nooit in staat zijn om elk orgaan in zijn lichaam te veranderen.

 

Daarmee bedoelen we dat de persoon nog steeds dezelfde zou zijn. Aan de andere kant geloven wetenschappers dat de essentie van mensen in hun hersenen ligt. Er zit echter een addertje onder het gras. We zijn dichter bij het punt gekomen waar de hersenen ook vervangen kunnen worden.

 

Wat zou er gebeuren als we onze gedachten, herinneringen en plannen technisch konden overbrengen naar andere hersenen? Wat als we al die informatie zouden kunnen overbrengen naar een systeem dat net als onze hersenen werkt? Zouden we dan nog steeds hetzelfde zijn?

 

Het is onmogelijk voor ons om in verschillende fases van ons leven naar onszelf in de spiegel te kijken en dezelfde persoon in de spiegel te zien. Ons uiterlijk verandert, net als onze persoonlijkheid. Mensen zijn echter niet alleen hun uiterlijke verschijning en persoonlijkheid. Ze bestaan ook uit hun relaties met anderen, hun relatie met de omgeving, hun plannen, hun werk, en nog veel meer. Onze sociale identiteit bepaalt voor een groot deel wie we zijn.

 

Het maakt dus niet uit of iemands uiterlijke verschijning verandert, omdat hij of zij hetzelfde zal blijven als zijn of haar omgeving hetzelfde blijft, toch? Zoals elke paradox moet het schip van Theseus nog nauwkeurig worden geduid. Het kan ons echter helpen om veranderingen beter te begrijpen en te accepteren.

 

Bij het kopiëren van de 3 miljard letters van het DNA ontstaan, ondanks het feit dat informatie in viervoud aanwezig is (2 complementaire DNA-strengen in elk chromosonenpaar), onherstelbare “fouten”, die belangrijk zijn voor een soort daar ze variatie veroorzaken. Over een lang leven cumuleren de fouten, wat uiteindelijk veroudering betekent.

 

Vele medische problemen op dit ogenblik zijn niet conceptueel, wat wil zeggen dat de principes juist en vaak al goed gekend zijn, maar technisch. De technologie om medische problemen te remediëren volgen meestal niet de conceptuele vooruitgang van de wetenschap. 

 

©Turnhouts Wetenschapscafé




Cartoons Gie Campo


Download
Presentatie Ruud Licht
Wetenschapscafe Turnhout.pdf
Adobe Acrobat document 5.1 MB