Met een subsidie van 2 miljoen euro van de European Research Council (ERC) gaat LUMC-wetenschapper Milena Bellin het 3D-minihart, gemaakt van stamcellen, verbeteren. Dat is nodig om het 3D-minihart geschikt te maken voor onderzoek naar de oorzaak van complexe hartziekten. Het uiteindelijke doel van het onderzoek is de ontwikkeling van nieuwe behandelingen voor deze ziekten.
Een 3D-minihart wordt in een lab gemaakt met zogenoemde humane geïnduceerde pluripotente stamcellen (hiPSC). “Deze techniek kan de manier waarop we ziektes bestuderen revolutioneren, maar het model mist nog veel celtypes", aldus Milena Bellin, groepsleider bij de afdeling Anatomie en Embryologie.
Oorzaak hartziekten
Eerder ontwikkelde Bellin en haar collega's al een 3D-minihart dat uit verschillende celtypen bestaat. Daarmee toonden zij aan dat stromale cellen van het hart bijdragen aan problemen van het hartritme en plotseling overlijden van patiënten met de zeldzame hartspierziekte aritmogene cardiomyopathie.
De minihartjes bestaan uit cardiomyocyten, fibroblasten en endotheelcellen. Deze cellen zijn allemaal gemaakt van stamcellen van dezelfde persoon. Daardoor hebben ze dezelfde genetische achtergrond. Zo is een stuk eenvoudiger vast te stellen wat de consequenties zijn van een genetische fout in een van de celtypen van het hart.
3D-minihart in precisiegeneeskunde
Het 3D-minihart heeft zijn meerwaarde in de zoektocht naar de oorzaak van hartziekten inmiddels bewezen. Hoe deze modellen toegepast zouden kunnen worden in de precisiegeneeskunde moet echter nog blijken. “Vooral het in kaart brengen van mechanismen die hartziekten veroorzaken en het ontwikkelen van nieuwe behandelstrategieën aan de hand van deze minihartjes kan nog flink verbeterd worden”, zegt Bellin.
De ERC-subsidie wordt gebruikt om een completer model maken door zenuwen en cellen van het afweersysteem toe te voegen aan de minihartjes. Zo kunnen vervolgens veel aspecten van verschillende hartziekten onderzocht worden met als uiteindelijke doel de ontwikkeling van nieuwe behandelingen.
Daarvoor kiest Bellin voor een multidisciplinaire aanpak waarbij ze verschillende technieken zal combineren, van stamceltechnologie tot biofysische testen en weefseltechnologie. Zo gaat ze onder andere onderzoeken of de rol van specifieke celtypen bij het ontstaan van hartziekten aangetoond kan worden.
