Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Nederlandse wetenschappers lieten een beschadigd muizenhart zichzelf herstellen met behulp van een eiwit uit zebravissen.
Een mensenhart verliest miljoenen spiercellen na een hartaanval, en die kunnen niet herstellen of opnieuw aangroeien. Hierdoor heeft het hart vaak moeite om het bloed goed door het lichaam te pompen. Wetenschappers van onder andere het Hubrecht Instituut schrijven nu in Nature Cardiovascular Research dat een eiwit van zebravissen daar misschien een oplossing voor kan bieden.
Lees ook:
Sleutelrol bij herstel
In tegenstelling tot mensen kunnen zebravissen wel nieuwe hartcellen laten groeien: een proces dat regeneratie heet. Een beschadigd zebravissenhart kan binnen zestig dagen volledig hersteld zijn. “We begrijpen nog niet waarom sommige soorten hun hart kunnen regenereren na een beschadiging en andere niet”, legt onderzoeksleider Jeroen Bakkers uit. “Door zebravissen te bestuderen en te vergelijken met andere soorten, kunnen we de mechanismen van hartregeneratie blootleggen. Dit zou uiteindelijk kunnen leiden tot therapieën om hartfalen bij mensen te voorkomen.”
De onderzoekers ontdekten dat één specifiek eiwit nodig was voor hartregeneratie in zebravissen. “We vergeleken het zebravishart met het muizenhart, dat net als het mensenhart niet kan regenereren”, zegt mede-onderzoeker Dennis de Bakker. “We keken naar de activiteit van genen in beschadigde en gezonde delen van het hart”, legt hij uit. “Uit onze bevindingen bleek dat het gen voor het Hmga1-eiwit actief is tijdens de regeneratie van het hart in de zebravis, maar niet in de muis. Dit liet ons zien dat Hmga1 een sleutelrol speelt in het herstel van het hart.”
Geen nadelige effecten
Vervolgens keken de onderzoekers hoe het Hmga1-eiwit werkt. Ze ontdekten dat het een moleculaire blokkade op chromatine verwijdert. Chromatine is de structuur die DNA verpakt. Als een deel van het DNA erg strak is ingepakt, dan staan de genen in dat gebied uit en kunnen daar geen eiwitten van worden gemaakt. Hmga1 zorgt ervoor dat het DNA op bepaalde plekken deels wordt uitgepakt, waardoor ‘slapende genen’ weer aan het werk kunnen.
Om te kijken of het eiwit eenzelfde functie heeft in zoogdieren, voegden de onderzoekers het toe aan beschadigde muizenharten. “De resultaten waren opmerkelijk: het Hmga1-eiwit stimuleerde hartspiercellen om te delen en te groeien, waardoor de hartfunctie aanzienlijk verbeterde”, zegt Bakkers. Verrassend genoeg vonden de celdelingen alleen plaats in het beschadigde gebied en niet in de gezonde delen. Ze zagen dan ook geen nadelige effecten, zoals buitensporige groei of een vergroot hart.
Mensen hebben ook het gen voor Hmga1
Hoewel Hmga1 bij muizen en mensen niet wordt aangemaakt na een hartaanval, is het gen voor het eiwit wel aanwezig in het DNA. Tijdens de ontwikkeling van embryo’s, wanneer het hart nog moet groeien, is dat zelfs actief. Maar in volwassen cellen is het gen voor Hmga1 uitgeschakeld. De onderzoekers hopen dat dit met gentherapie weer kan worden aangezet om het hart zichzelf te laten herstellen.
Zover is het nu nog niet. “We moeten de therapie eerst verder verfijnen en testen voordat deze naar de kliniek kan worden gebracht”, zegt Bakkers. “De volgende stap is om te testen of het eiwit ook werkt op menselijke hartspiercellen die in het lab zijn gekweekt.”
Bronnen: Nature Cardiovascular Research, Hubrecht Instituut via EurekAlert!