Cellen van het mensenhart zijn op een chip gekweekt. Dit biedt grote mogelijkheden voor het testen van medicijnen.
Wetenschappers zouden enorm betrouwbare resultaten krijgen wanneer ze nieuwe medicijnen direct in mensen kunnen testen. De wetenschap wijkt echter meestal uit naar proefdieren. Helaas blijkt de werking van medicijnen in dieren en mensen lang niet altijd hetzelfde; dit geldt ook voor hartmedicatie. Een onderzoeksteam onder leiding van biotechnicus Kevin Healy (Universiteit van California) heeft nu een oplossing gevonden: een hart gekweekt op een chip.
De onderzoekers gebruikten een techniek waarmee je stamcellen kunt maken van ontwikkelde, volwassen cellen. Vervolgens gaven ze deze stamcellen aanwijzingen om zich tot hartcellen te ontpoppen. Daarna werden ze op een chip gebracht van nog geen millimeter groot. Deze chip is zo ontwikkeld dat hij qua ruimtelijke indeling op bindweefsel van het hart lijkt. Door deze indeling komen de cellen in verschillende lagen en in één richting te liggen – net zoals in een echt hart gebeurt.
Kloppende cellen
Binnen een dag begonnen de de cellen op de chip te kloppen. Zoals te zien is in onderstaand filmpje, lopen boven- en onder de cellen twee zwarte banden. Deze banden moeten de bloedbanen langs de cellen voorstellen. Hierdoor kunnen ze voedingsstoffen uitwisselen met het ‘bloed’. Ook medicijnen kunnen op deze manier aan de cellen worden gegeven.
Om te testen of de gekweekte hartcellen ook echt functioneren, dienden de onderzoekers een aantal bekende medicijnen toe. In onderstaand filmpje is te zien dat de cellen veel langzamer gaan kloppen nadat een medicijn tegen hartritmestoornissen, Verapamil, is toegediend.
Deze organ-on-a-chip-techniek biedt veel perspectieven voor de toekomst van medicijnproeven. We schreven er daarom in KIJK al eerder over. De onderzoekers proberen op dit moment het systeem verder te ontwikkelen zodat ze ook de interactie tussen verschillende organen bij het toedienen van medicijnen kunnen testen.
Bronnen: Scientific Reports, University of California via EurekAlert!
Filmpjes: Healy Lab/CC BY 4.0