Het kweken van menselijk hartweefsel uitgaande van pluripotente stamcellen is geen primeur. Dat is al eerder gedaan, maar deze poging zou een ruimtelijk (kloppend) hartmodel voor de bovenste kamers (de boezems) van het orgaan hebben opgeleverd. Het is vooral bedoeld om medicijnen op uit te proberen. Het stukje hart zou net zo reageren als het ‘echte werk’.
Het probleem bij het in het lab kweken van organen is het verkrijgen van de ruimtelijke structuur. Volgens de onderzoekers hadden de gekweekte boezemweefsels een genexpressie (welke genen zijn er actief en welke niet) van natuurlijke hartboezems, maar ook andere eigenschappen, zoals klopgedrag en de reacties op medicijnen, zouden overeenkomen. Daardoor zou het ‘kweekhart’ prima dienst kunnen doen als experimenteel model. “Het is voor het eerst dat menselijke hartboezemweefsel is gekweekt uit een vrijwel onuitputtelijke bron: pluripotente stamcellen“, zegt onderzoekster Marta Lemme van het academisch ziekenhuis in Hamburg. “Dit is zowel gunstig voor academische onderzoekers als voor de farmaindustrie.”
De onderzoekers kweekten hun boezemweefsel met behulp van een afbraakproduct van vitamine A (trans-retinoïnezuur) uit stamcellen hartspiercellen die normaal in de menselijke boezem voorkomen. De stamcellen waren in een ‘eerder leven’ bloed- en huidcellen geweest. Lemme: “Het nieuwe hieraan is de combinatie van de stamceldifferentiëring in hartboezemcellen in een ruimtelijke structuur. We lieten zien dat die ruimtelijke omgeving de differentiëring bevordert tot een boezemfenotype (‘uiterlijk’; as) vergeleken bij een 2d-structuur.”
Boezemfibrillering
Zo’n 33 miljoen mensen over de hele wereld hebben last van boezemfibrillering en het aantal stijgt. Die ongecoördineerde samentrekkingen kunnen leiden tot bloedstolselvorming met alle gevolgen van dien zoals beroertes of embolieën. De huidige medicijnen werken niet afdoende en hebben ook bijwerkingen. De ontwikkeling van nieuwe medicijnen zou zijn vertraagd door problemen om hartboezemcellen (of hartcellen in het algemeen) te isoleren en in leven te houden. Diermodellen zeggen niet alles over hoe het menselijk hart reageert op medicijnen.
“Deze boezemcelweefsels zijn uitermate geschikt om boezemfibrillering mee te modelleren en om medicijnen te testen”, zegt Lemme. “Het kan echter altijd beter. Voor ons is de volgende stap om manieren te testen om hartritmestoringen te veroorzaken, om elektrische modellen te bestuderen van boezemfibrilleren en om mogelijke medicijnen te testen.”
Bron: Science Daily