Betere behandeling hartritmestoornissen dankzij een hart-op-een-chip

Verena Schwach, UT-onderzoeker aan de afdeling Toegepaste Stamceltechnologie, doet onderzoek naar betere, op maat gemaakte behandelmethodes om hartritmestoornissen tegen te gaan. Daarbij wordt een hart-on-a-chip ontwikkeld, een technologie die in feite een minihart creëert. De chip bootst de werking na van het menselijk hart. Tijdens het Life Science event (5 april) zal zij meer inzicht geven in de laatste ontwikkelingen van haar onderzoek.

Door: Dimitri Reijerman

Volgens Schwach kan een hart-on-a-chip het onderzoek naar hartstilstanden, herseninfarcten en hartfalen verbeteren: “Op dit moment hebben de huidige modellen een beperkende voorspellende waarde voor de mens. Dat heeft te maken met de grote verschillen tussen mens en dier. Daarom willen we een in vitro organ-on-a-chip model ontwikkelen op basis van een humaan model, in ons geval dus een hart-on-a-chip model.”

Om haar onderzoek te bekostigen, is er gebruik gemaakt van moderne middelen. “We hebben in 2019 met behulp van crowd funding een startsubsidie gekregen van de Nederlandse Hartstichting”, vertelt Schwach. “We wilden meteen starten, maar door de coronapandemie ontstond er wat vertraging. Eind 2020, begin dit jaar zijn we daadwerkelijk gestart.”

Prettiger omgeving

Nu het onderzoek loopt, komen er continu nieuwe uitdagingen naar boven: “De grootste uitdaging op dit moment is het om het voor de gedifferentieerde hartspiercel, ‘leuk’ te maken op de chip. Meestal vinden cellen dat geen prettige omgeving en om dat te veranderen vormt zeker een opgave.”

Uiteindelijk is het doel om gepersonaliseerde medicatie te vinden die hartritmestoornissen effectiever aanpakken: “We willen een platform genereren zodat medicijnen sneller kunnen worden getest of zelfs geheel nieuwe medicijnen kunnen worden ontdekt. Je kunt veel sneller testen dan in een dier. Bovendien werken we toe naar proefdiervrij onderzoek.”

Noodzakelijk, want de huidige medicatie voor het tegengaan van hartritmestoornissen is verra van optimaal: “Veel medicijnen die nu op de markt zijn voor hartritmestoornissen bestrijden vooral de symptomen, maar nog onvoldoende de onderliggende oorzaak. Ook kunnen sommige medicijnen gevaarlijk zijn omdat ze niet specifiek genoeg zijn.”

Uitgebreid onderzoek

Tijdens het Life Science event zal Schwach dieper in haar onderzoeksmethodiek rondom de ontwikkeling van een hart-on-a-chip duiken, zo zegt ze: “Ik ga vertellen hoe we van een stamcel de hartspiercel gaan differentiëren, en hoe we cellen maken voor de hartboezem en  -kamer. Maar ook hoe we testen of we wel de goede spiercellen hebben verkregen. We zijn ook al bezig met CRISPR-Cas, waarbij we genetische modificaties maken aan onze stamcellen. Zo kun je mutaties introduceren op basis van de patiënt die je behandelt. Daar gaan we ook iets over laten zien.”

Ondertussen loopt het onderzoek van Schwach nog volop. Later dit jaar hoopt ze meer resultaten te kunnen publiceren: “De chip is er eigenlijk al, maar de resultaten laten nog teveel variatie zien. Je wil elke week dezelfde resultaten, dus daar werk ik nog aan. Ik hoop in april of mei de eerste onderzoeksresultaten vrij te kunnen geven.”

Wilt u de lezing van Verena Schwach bijwonen? Schrijf u kosteloos in voor het Life Science Event via de website.