Een nieuwe hartcel die is uitgerijpt in het hartje van pasgeboren ratjes (afb: Kwon-lab)

Het schijnt nogal lastig te zijn om uitgaande van menselijke of dierlijke stamcellen functionele hartcellen te maken. Dat schijnt onderzoekers van de John Hopkinsuniversiteit in de VS nu wel gelukt te zijn. De gekweekte cellen zouden met succes zijn geïmplanteerd in rattenharten en daar verder gerijpt tot volwassen hartcellen. Dat lukte zowel met muizen- als met mensencellen (van personen met en zonder hartaandoening).
De geïmplanteerde cellen waren nog niet volledig uitgerijpt. In het hart van de ontvanger ontwikkelden ze zich verder, wat niet lukt in een petrischaaltje. Dat zou het ei van Columbus kunnen zijn voor het wegnemen van die hobbel. “Die strategie om de hartcellen te laten rijpen na implantatie, zou ook kunnen worden toegepast op andere terreinen van stamcelonderzoek. Het is een nieuwe manier om stamcellen te laten rijpen”, zegt onderzoeker Chulan Kwon.
Volgens Kwon is het onderzoekers nooit gelukt de zich ontwikkelende hartcellen verder te krijgen dan de toestand waarin ze bij pasgeborenen voorkomen, zelfs al krijgen ze een jaar de tijd in de kweekschaaltjes. De hartcellen van pasgeborenen zijn kleiner en ronder dan rijpe hartcellen en hebben weinig pompkracht. Daarom is de kweekmethode ook niet geschikt om problemen aan het hart te verhelpen.
Kwon en zijn medeonderzoekers ontdekten dat de kweekcellen niet volledig uitrijpen doordat in petrischaaltjes bepaalde genen niet werden geactiveerd die daarvoor nodig zijn. Dat zou kunnen liggen aan de kunstmatige omgeving waarin die cellen worden grootgebracht.
De onderzoekers kweekten eerst onrijpe hartcellen uit embryonale stamcellen van muizen. Vervolgens werden die cellen voorzien van een fluorescerend eiwit en in de linkerhartkamer van pasgeboren ratten gespoten, die waren voorzien van een min afweersysteem (anders zouden de cellen van de muisjes meteen worden afgestoten). Mij is niet helemaal duidelijk waarom dat gebeurt (muizen- en rattenhartjes).
Na een week waren de muizencellen nog steeds rond en onrijp, maar na een maand was dat veranderd en leken ze op rijpe hartcellen. Ook genetisch bleken die cellen in de rattenharten vrij aardig op volwassen hartcellen te lijken. Ze fungeerden ook als normale hartcellen.
Vervolgens maakten de onderzoekers uit pluripotente stamcellen, die op zich weer ontstonden uit huidcellen van mensen, in kweek onrijpe hartcellen. Die werden weer geïmplanteerd in rattenharten. Na een maanden vormden zich daaruit staafvormige en rijpe hartcellen.

ARVC

De huidcellen kwamen van gezonde personen. Vervolgens namen de onderzoekers huidcellen van mensen met een erfelijke hartafwijking (ARVC: aritmogene rechterventrikelcardiomyopathie) die bij jongvolwassenen een plotse dood kan veroorzaken. Die hartcellen rijpten, na het al geschetste voortraject, in de rattenharten, maar hadden de eigenschappen van de ziekte. Ze verzamelden vet en er gingen meer cellen dood dan dat er gezonde cellen ontstonden.

Kwon stelt dat onderzoekers met deze aanpak beter in staat zijn bepaalde hartziekten te bestuderen dan voorheen. De klinische toepassing van de techniek zal nog niet zo gauw in de praktijk terecht komen, stelt de onderzoeker. Dat duurt nog jaren. “De hoop is dat dit werk de precisiegeneeskunde vooruitbrengt doordat die de mogelijkheid biedt om hartcellen te maken van de stamcellen van de patiënt. Daarmee kan je de gevoeligheid van de patiënt voor medicijnen testen.” Uiteindelijk zal de techniek ook gebruikt worden om gebroken harten te repareren, maar dat duurt nog wel even (dus).

Bron: EurekAlert