Menselijk hartspierweefsel, 1600 keer vergroot.
OpenStax College - Anatomy and Physiology, Connexions Web site/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

Onuitputtelijke bron van menselijke hartspiercellen laat flinke daling dierproeven toe

Onderzoekers van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) zijn erin geslaagd massaal menselijke hartspiercellen te kweken. Dat is bijzonder omdat hartspiercellen zich zeer moeilijk laten vermenigvuldigen buiten het lichaam. Door een speciale techniek hebben de onderzoekers nu een vrijwel onuitputtelijke bron van menselijke hartspiercellen aangemaakt. Dat opent veel nieuwe mogelijkheden voor onderzoek naar hartaandoeningen en het zal toelaten het gebruik van proefdieren terug te dringen.

Op de afdeling Hartziekten van het LUMC doen Twan de Vries en zijn collega’s onderzoek naar de hartaandoening boezemfibrilleren. Dat is een veel voorkomende hartritmestoornis, vooral bij oudere mensen, waarbij het hart onregelmatig en meestal sneller klopt.

Voor dat onderzoek gebruiken ze onder andere proefdieren. 

"Dit heeft allerlei nadelen", zo zei De Vries. "Het gebruik van proefdieren is maatschappelijk beladen, de verzorging is kostbaar en de hartspiercellen van dieren gedragen zich in veel opzichten anders dan menselijke hartspiercellen." 

Het liefst zouden de onderzoekers daarom gebruik maken van menselijke hartspiercellen, maar omdat deze cellen zich nauwelijks vermenigvuldigen in het lichaam, laat staan in een laboratorium, kunnen ze simpelweg niet genoeg hartspiercellen krijgen voor hun onderzoek.

Een video van het LUMC waarin de ontdekking wordt uitgelegd:

Een schakelaar

Door een oude truc toe te passen, namelijk het inbouwen van een kankergen in het DNA van hartspiercellen, hoopten de onderzoekers dat de cellen zich sterk zouden gaan vermenigvuldigen.

Dat werkte ook uitstekend, alleen raakten de cellen hun specifieke eigenschappen, zoals het vermogen om samen te trekken, kwijt, waardoor het eigenlijk geen hartspiercellen meer waren. 

"Toen dacht ik: wat als we het kankergen weer uit konden zetten?", zei De Vries. En zo geschiedde. De eerste proef met dit kankergen dat ‘aan’ en ‘uit’ gezet kon worden, was een groot succes.

"Door een stofje toe te voegen aan de cellen wordt het kankergen ‘actief’. De hartspiercellen verliezen dan hun eigenschappen en gaan zich als een gek delen. Door het stofje weg te halen gaat het kankergen ‘uit’ en worden de cellen weer kloppende hartspiercellen." Dit heeft een vrijwel onuitputtelijke bron van menselijke hartspiercellen opgeleverd.

Een vergroting van menselijke hartspieren, met in de inzet een intercalaire schijf die een verbinding vormt tussen individuele hartspiercellen en toelaat dat ze samen samentrekken.
Dr. S. Girod, Anton Becker/Wikimedia Commons/CC BY-SA 2.5

Minder proefdieren

Door deze ontdekking kan er beter onderzoek verricht worden naar potentiële nieuwe medicijnen voor hartziekten, omdat ze nu daadwerkelijk op echte menselijke cellen getest kunnen worden, zeggen de onderzoekers. 

Dat kan een belangrijke bijdrage leveren aan het terugdringen van het gebruik van proefdieren en om die reden is het onderzoek gefinancierd door de Stichting Proefdiervrij.

Hartspierweefsel van een hond.
John Alan Elson/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

Meer inzicht in hartziekten

De nieuwe techniek stelt de onderzoekers bovendien in staat om heel nauwkeurig uit te zoeken welke genen verantwoordelijk zijn voor de specifieke eigenschappen van hartspiercellen en voor het vermenigvuldigen van deze cellen. 

Hierdoor zullen onderzoekers in de toekomst veel beter kunnen begrijpen hoe hartspiercellen precies werken en hoe hartziekten, zoals boezemfibrilleren, ontstaan. Deze kennis zal ook gebruikt kunnen worden voor de ontwikkeling van nieuwe methoden om beschadigde harten te herstellen volgens de onderzoekers.

De studie van de  onderzoekers van het LUMC en collega's van Amsterdam Universitair Medische Centra, de Universiteit Twente, de Radboud Universiteit en de Universität Duisburg-Essen is gepubliceerd in Nature Biomedical Engineering. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van het Leids Universitair Medisch Centrum. 

Meest gelezen