Via het Brain-on-a-chip project is de afgelopen jaren bekeken welke persoonsgerichte medicatie het beste zullen aanslaan bij kinderen met weeffouten in het genetisch materiaal. Verschillende ouders van kinderen uit de Stichting Dravetsyndroom Nederland/Vlaanderen gaven voor de studie eerder gehoor aan de oproep om bloed af te staan. Met behulp van de zogenaamde hiPSC stamcel-techniek zijn van de afgenomen bloedcellen zogenoemde stamcellen gemaakt waarmee verder onderzoek mogelijk was.
Voor het onderzoek stonden verschillende kinderen met een weeffout in hun genetisch materiaal (meer specifiek: een mutatie in het SCN1A-gen of het CHD2-gen) bloed af. De stamcellen die zijn gemaakt van het afgenomen bloed zijn uitgegroeid tot zenuwcellen. Dat heeft uiteindelijk geleid tot een heel netwerk van zenuwcellen: een neuronaal netwerk met alle unieke kenmerken van het kind, dus ook met de genetische fout. Dit netwerk staat in contact met een chip, een soort mini-EEG, waardoor de elektrische activiteit van de hersencellen kan worden afgelezen.
Brain-on-a-chip
Deze manier van werken levert specifieke hersenpatronen op. Wanneer je een medicijn toevoegt aan deze cellen van een patiënt met epilepsie, kun je bekijken of het ‘epileptisch’ patroon opschuift naar een ‘niet-epileptisch’ patroon. Zo kan individueel worden bekeken welk medicijn bij de patiënt het beste aanslaat. Werken via de methode van brain-on-a-chip kan het gebruik van proefdieren bij wetenschappelijk onderzoek terugdringen.
Eerder dit jaar zijn onderzoekers van het Academisch Centrum voor Epileptologie van het Maastricht UMC+, de TU Eindhoven en het LUMC erin geslaagd om in operatief verwijderd hersenweefsel gedurende zes dagen activiteit te meten. Hun onderzoek moet bijdragen aan het ontwikkelen van brain biopsy-on-a-chip voor medisch-wetenschappelijk onderzoek.
Stamceltechniek voorspelt
De onderzoeksgroep heeft in het onderzoek eerst geprobeerd te achterhalen hoe de ontwikkeling van epilepsie bij kinderen met een genetische fout in hetzelfde stukje erfelijk materiaal verloopt. Ook hebben ze gekeken naar de ernst van de epilepsie.
Een volgende stap in het onderzoek is het nauwkeurig afstemmen van medicatie op de specifieke eigenschappen van ieder kind afzonderlijk. Dat wordt bereikt door de epilepsiemedicatie eerst te testen op de vanuit de bloedcellen van het kind ontwikkelde netwerk van zenuwcellen en de effecten te bestuderen. Door deze manier van werken, kan in de toekomst beter worden voorspeld wat het effect kan zijn van een bepaalde medicatie.
Subsidie Het Brain-on-a-chip-project wordt mede mogelijk gemaakt door een subsidie vanuit EpilepsieNL. In dit project bundelden het Academisch Centrum voor Epileptologie (Kempenhaeghe & MUMC+) en het Radboud UMC hun expertise. Het webinar Brain-on-a-chip vindt plaats op 25 oktober 2023 van 19:30 tot 20:30 uur via Teams. De leden van de onderzoeksgroep delen in het webinar de resultaten van het onderzoek van de afgelopen jaren en beantwoorden vragen aan geïnteresseerden. Belangstellenden die het webinar willen volgen kunnen op 25 oktober 2023 om 19.25 uur gebruikmaken van deze link.
