Onuitputtelijke bron menselijke hartspiercellen kan proefdiergebruik sterk verminderen

Het is onderzoekers van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) gelukt om menselijke hartspiercellen massaal te kweken. Dat is een bijzondere prestatie 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 gemaakt met veel nieuwe mogelijkheden voor onderzoek naar hartaandoeningen. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Biomedical Engineering.

Op de afdeling Hartziekten in het LUMC doen Twan de Vries en collega’s onderzoek naar de hartaandoening boezemfibrilleren. Hiervoor gebruiken ze onder andere proefdieren. “Dit heeft allerlei nadelen”, vertelt 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.

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 vermenigvuldigen. Dat werkte 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?”, vertelt De Vries. En zo geschiedde. De eerste proef met dit kankergen dat ‘aan’ en ‘uit’ gezet kon worden, was een groot succes.
De Vries: “Door een stofje toe te voegen aan de cellen wordt het kankergen ‘actief’. De hartspiercellen verliezen dan hun eigenschappen en gaan 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.

Minder proefdieren

Door deze vondst kan beter onderzoek gedaan worden naar potentiële nieuwe medicijnen voor hartziekten, omdat ze nu daadwerkelijk op echte menselijke cellen getest kunnen worden. Dit kan een belangrijke bijdrage leveren aan het terugdringen van proefdiergebruik. Om deze reden is het onderzoek gefinancierd door Stichting Proefdiervrij.

Meer inzicht 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 kunnen onderzoekers in de toekomst veel beter begrijpen hoe hartspiercellen precies werken en hoe hartziekten, zoals boezemfibrilleren, ontstaan. Deze kennis kan ook gebruikt worden voor de ontwikkeling van nieuwe methoden om beschadigde harten te repareren.

Meer weten? Bekijk de animatie hierboven of lees het artikel ‘Conditional immortalization of human atrial myocytes for the generation of in vitro models of atrial fibrillation’ van Niels Harlaar, Daniël Pijnappels, Antoine de Vries en collega’s in Nature Biomedical Engineering.

Bron: LUMC