Het ‘hart’ in wording (foto: Berhard Jank)
In het algemeen ziekenhuis van Massachusetts (VS) hebben onderzoekers kloppend hartweefsel gemaakt uitgaande van ontcelde mesenlijke donorharten en dat ‘karkas’ weer gevuld met hartspiercellen die waren ontwikkeld uitgaande van pluripotente stamcellen. Het is het idee dat op een dag op een soortgelijke wijze een hart voor transplantatie gemaakt kan worden met cellen van de ontvanger zelf, waardoor het eigen afweersysteem zich niet keert tegen het nieuwe hart (zoals bij donororganen met, uiteraard, vreemde cellen). Zover is het nog niet.
“Om functionerend hartweefsel te maken moet je wat barrières overwinnen”, zegt Jacques Guyette van het Ott-lab voor orgaansynthese. “Zo moet je een stabiel geraamte hebben dat die hartfunctie kan dragen, je hebt hartcellen nodig en een omgeving waarin de nieuwe cellen het hartgeraamte vullen om een orgaan te vormen dat de ingewikkelde hartfuncties aan kan.” In 2008 ontwikkelde lableider Harald Ott een manier om een orgaan te ontdoen van levende cellen met behulp van een zeepoplossing en het daarna overblijvende extracellulaire geraamte weer op te vullen met orgaancellen. Sedertdien heeft hij die methode gebruikt om organen te maken voor, onder meer, ratten. Het zou nu voor het eerst zijn dat een menselijk donorhart werd ontceld en (deels) van nieuwe cellen is voorzien. De orgaanbank van Nieuw Engeland had de harten gedoneerd. Die waren niet geschikt voor transplantatie. De ontcelde harten houden een eiwitstructuur over en een bloedvatstructuur, terwijl er geen hartcellen of antigenen (stoffen die een afweerreactie oproepen) achterblijven.
In plaats van genetische verandering om van rijpe cellen om pluripotente stamcellen te maken, gebruikten de onderzoekers een nieuwe, niet-transgene methode om huidcellen te herprogrammeren. Die zou zowel efficiënter zijn als juridisch minder problematisch. De stamcellen ontwikkelden zich tot hartcellen die vervolgens in het lege hartkarkas werden gezaaid. Na een aantal dagen ontstond een kloppend weefsel in het karkas. De laatste stap in hun gefaseerde aanpak was om 500 miljoen hartcellen in de linkerhartkamerwand te introduceren. De aldus gevulde hartkarkassen werden 14 dagen ondergebracht in een speciale door de onderzoekers ontwikkelde bioreactor geplaatst waar de cellen gevoed werden en hart-in-wording geprikkeld werd om uit te groeien tot een kloppend hartweefsel. Een echt hart was het nog niet, maar het begint ergens op te lijken, vinden de onderzoekers. Guyette: “Een volledig hart zal nog wel een paar jaar duren. Nu werken we aan een het genereren van een deel van het hart om beschadigd hartweefsel te vervangen in geval van een hartaanval of hartfalen. Als eerste gaan we werken aan de verbetering van de methode om meer hartcellen te kunnen maken, het gaat dan om tientallen miljarden hartcellen, het verbeteren van de kweektechniek en het elektronisch inpassen van gekweekt hartweefsel in de rest van het hart.”
Bron: eScience News