In het laboratorium van het Erasmus MC zijn onderzoekers erin geslaagd menselijk hartweefsel, zowel van de hartkamer als boezem, maandenlang in leven te houden. Voor Nederland is dit een unieke prestatie. Met deze technologie is het in de toekomst mogelijk om patiënt-specifieke behandelingen te testen en, bijvoorbeeld, een eventueel vroege afstoting van een donorhart te voorspellen.
Tot nu toe werd 'rest' hartweefsel dat 'overbleef' na hartoperaties, zoals een transplantatie of plaatsing van een steunhart, weggegooid. Vanaf nu kan dat weefsel dus doorleven door het aan te sluiten op een ingenieus systeem met elektrodes en precies de juiste omstandigheden qua voedingsstoffen en zuurstof.
Dat resulteert in een levend, kloppend plakje hartweefsel van 1 vierkante centimeter groot en 300 micrometer dik en waarvan de 3D-configuratie intact is. Het laboratorium van het Erasmus MC is de enige plek in Nederland waar deze technologie gebruikt wordt. De opstelling daarvoor is inmiddels al een half jaar operationeel.
Onderzoek met levend hartweefsel
Het levende hartweefsel wordt gebruikt om meer inzicht te krijgen in de behandeling van hartfalen en hartritmestoornissen. Daarvoor worden bijvoorbeeld nieuwe medicijnen toevoegen aan de plakjes hartfweefsel. Vervolgens wordt exact gemeten welk effect die medicijnen op het levende weefsel en dus de hartfunctie hebben. Dit onderzoek zou uiteindelijk kunnen leiden tot de ontwikkeling van meer gepersonaliseerde behandelingen. Het beoogde medicijn kan dan namelijk eerst getest worden op een levend stukje hartweefsel dat van de patiënt afgenomen wordt.
Een andere mogelijke toepassing is het buiten het lichaam in de gaten houden van een donorhart. Daarvoor wordt dan tijdens de transplantatie een stukje van het donorhart afgenomen en in de bioreactor in leven gehouden. Op die manier kunnen artsen al vroeg tekenen van afstoting oppikken en aan de bel trekken voordat de patiënt klachten krijgt.
Voor onderzoek naar het verbeteren van de behandeling van hartaandoeningen wordt ook al geruime tijd gebruik gemaakt aan de zogenoemde 'organ-on-a-chip' technologie. Daarbij wordt een 3D-miniatuur hart gekweekt uit de cellen van een patiënt.
Opstelling voor varkensharten
Naast het onderzoek met menselijk hartweefsel wordt in het laboratorium ook gebruik gemaakt van varkensharten. Daarvoor beschikt het lab over een opstelling die harten van geslachte varkens weer op kan starten. Ook van dit weefsel kunnen de onderzoekers kloppende plakjes maken. Varkensharten komen vrijwel geheel overeen met mensenharten.
De onderzoekers, onder leiding van dr. Yannick Taverne proberen daarbij de contractie van deze kloppende varkensharten te verbeteren door eventueel trauma of defecten op te sporen en te herstellen. Vervolgens kunnen verdere analyses plaatsvinden terwijl de hartplakjes langere tijd verder blijven kloppen. Deze kennis kan worden toegepast om menselijke donorharten te ‘pimpen’ voor transplantatie.
Het onderzoek, onder leiding van dr. Yannick Taverne, wordt uitgevoerd door promovendi Jorik Amesz en Mathijs van Schie en geneeskundestudent Sanne Langmuur. Zij werken nauw samen met elektrofysioloog prof. Natasja de Groot en hartfalen-cardioloog dr. Olivier Manintveld. Speciale dank gaat uit naar Dwight Dumay, Martijn Heeren (beiden klinische perfusie) en Vera Tiggeloven voor hun bijdrage aan het lab.
