Het menselijk embryo in haarscherp 3D-beeld

Er is een interactieve 3D-atlas gemaakt over embryonale ontwikkeling in de eerste twee maanden van de zwangerschap. Die atlas, waarover het vakblad Science deze week publiceert, is gemaakt door onderzoekers van het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam.

Arts-embryoloog Bernadette de Bakker, die ook universitair docent is in het AMC, leidde samen met emeritus hoogleraar Antoon Moorman het onderzoek. Ze maakte foto's van embryo’s uit een speciale collectie in een museum in Washington, waar talloze doorsneden van menselijke embryo’s worden bewaard.

"Die collectie is zestig tot honderd jaar geleden door artsen aangelegd", zei De Bakker tegen De Kennis van Nu, de wetenschapsredactie van de NTR. "De embryo’s zijn afkomstig van bijvoorbeeld buitenbaarmoederlijke zwangerschappen of uit baarmoeders die destijds zijn verwijderd na baarmoederverzakking. Dan bleek er soms nog een embryo aanwezig."

Handmatig

De Bakker maakte digitale foto’s van ongeveer 15.000 doorsneden, die vervolgens in Amsterdam onder leiding van ervaren embryologen handmatig werden ingetekend. Zo tekenden studenten nauwkeurig waar de bloedvaten, zenuwen en organen zitten.

De dwarsdoorsneden werden daarna met de computer verwerkt tot afbeeldingen in 3D. Dat leverde een atlas op met gedetailleerde modellen van zeventien stadia van de eerste twee maanden van de embryonale ontwikkeling.

Voor ieder stadium brachten De Bakker en haar collega's twee embryo’s in kaart. "Dat is een enorme winst, als je bedenkt dat tot nu toe al onze kennis over een embryo van drie weken op één embryo uit 1930 was gebaseerd."

In de ontwikkelingsbiologie heerste jarenlang de gedachte dat verschillende gewervelde diersoorten dezelfde embryonale stadia doorlopen. "Daarom zie je vaak een muizenembryo afgebeeld in boeken over menselijke embryologie", zegt De Bakker.

"Dat hoeft nu niet meer. Bovendien blijken verschillende heersende ideeën over de ontwikkeling van het menselijke embryo niet te kloppen. In welke stadia bepaalde organen voor het eerst verschijnen, blijkt bij mensen toch anders te zitten dan bij kippen en muizen."

Genitaliën

In het artikel in Science beschrijven De Bakker en collega’s voorbeelden van ontwikkelingen van de nieren, structuren in de rug en het strottenhoofd. Daarmee heeft het onderzoek nu al nieuwe kennis opgeleverd. Medische studenten leerden tot nu toe allemaal dat de nieren tijdens de ontwikkeling van het embryo opstijgen en dat de genitaliën indalen. Onze atlas laat zien dat dat niet klopt. En dat is nog maar het tipje van de sluier. Er zitten nog nieuwe publicaties aan te komen."

Aanstaande ouders

De digitale 3D-atlas is voor iedereen gratis online te bekijken en zal ook een rol gaan spelen in het onderwijs. Ook kunnen gynaecologen en verloskundigen de modellen gebruiken om aanstaande ouders meer te vertellen over het kind dat in aantocht is.

Bernadette de Bakker: "De atlas kan ook artsen helpen om bijvoorbeeld het risico van besmetting met het zika-virus te bepalen. Je moet dan weten of de neurale buis al gesloten was toen de moeder geïnfecteerd raakte. Met onze atlas kun je precies zeggen en bekijken wanneer dat gebeurt."