Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een innovatieve medicijn afgevende hartpleister ontwikkeld die het herstel na een hartinfarct aanzienlijk kan verbeteren. De flexibele pleister, die direct op het hart wordt geplaatst na een operatie, kan meerdere medicijnen op precies getimede momenten afgeven en zo het herstel van hartweefsel stimuleren.
In een preklinische studie bij ratten verminderde de behandeling de hoeveelheid beschadigd hartweefsel met 50 procent en verbeterde de hartfunctie significant. “Na een zwaar hartinfarct herstelt het beschadigde weefsel meestal niet goed,” legt Ana Jaklenec, hoofdonderzoeker bij het Koch Institute for Integrative Cancer Research (MIT), uit. “Ons doel is om dat weefsel weer tot leven te wekken en patiënten te helpen een sterker hart terug te krijgen.”
Geprogrammeerde afgifte
De slimme pleister maakt gebruik van micropartikels die verschillende medicijnen in een vooraf bepaald ritme vrijgeven. Elk deeltje is opgebouwd uit biologisch afbreekbare polymeren (PLGA) die op specifieke dagen afbreken, bijvoorbeeld op dag 1 tot 3, 7 tot 9 en 12 tot 14 na implantatie. Zo wordt een natuurlijke regeneratiecyclus nagebootst.
De eerste fase bevat neureguline-1, dat celdood voorkomt. Daarna volgt VEGF, een groeifactor die nieuwe bloedvaten vormt. De laatste afgifte bevat GW788388, een molecuul dat littekenvorming tegengaat. De deeltjes zijn ingebed in een dunne hydrogel, vergelijkbaar met een contactlens, die zich flexibel aanpast aan het hartoppervlak en geleidelijk oplost.
“Het bijzondere aan dit systeem is dat het herstelproces stap voor stap wordt ondersteund, in dezelfde volgorde waarin het lichaam zichzelf probeert te genezen,” aldus Erika Wang, hoofdauteur van de studie, gepubliceerd in Cell Biomaterials.
Betere hartfunctie en minder littekenvorming
De onderzoekers testten de pleister eerst op miniatuurweefsels met menselijke hartcellen, waarna ze overgingen op proeven met ratten. De resultaten waren veelbelovend: dieren die de slimme pleister kregen, hadden 33 procent hogere overlevingskansen, 50 procent minder schade en een aanzienlijk betere hartpompfunctie dan controlegroepen.
De slimme pleister lost vanzelf op binnen een jaar, zonder de werking van het hart te verstoren. Daarmee biedt de technologie een veelbelovende nieuwe strategie voor regeneratieve hartzorg. Volgens Robert Langer, medeonderzoeker en professor aan MIT, laat deze aanpak zien hoe biomaterialen en gecontroleerde medicijnafgifte kunnen worden gecombineerd om innovatieve therapieën te ontwikkelen. “We brengen hiermee regeneratieve geneeskunde een stap dichter bij klinische toepassing,” zegt hij.
De volgende stap is het testen van de slimme pleister in grotere diermodellen, met als doel toekomstige klinische studies bij mensen. Daarnaast onderzoekt het team of dezelfde technologie kan worden geïntegreerd in stents, zodat medicijnen in de toekomst minimaal invasief kunnen worden toegediend. Met deze nieuwe innovatie lijkt MIT een belangrijke stap te zetten richting gepersonaliseerde, regeneratieve behandeling na een hartinfarct, met als doel een sneller herstel en een sterker hart.
Slimme pleisters
Slimme pleisters worden al heel wat jaren gebruikt in de gezondheidszorg. Doorgaans als middel om de vitale functies van patiënten nauwkeurig, op afstand, te monitoren. Deze zomer maakten het Radboudumc en Philips gebruik van de ePatch om bij mensen die leiden aan boezemfibrilleren en meedoen aan de 4Daagse te onderzoeken welke invloed langdurig wandelen heeft op hun hartaandoening.
