Leidse onderzoekers hebben een onuitputtelijke bron van menselijke hartspiercellen gecreëerd door een kankergen in het DNA van de cellen te plaatsen. Dit biedt nieuwe mogelijkheden voor onderzoek naar hartziekten.
Wetenschappers van het Leids Universitair Medisch Centrum hebben een enorme hoeveelheid menselijke hartspiercellen gekweekt. Ze gebruikten hiervoor een bijzondere methode: het inbouwen van een kankergen in het DNA van de cellen. Hierdoor hoeven onderzoekers voortaan minder proefdieren te gebruiken bij het bestuderen van hartaandoeningen.
Verschillen
Het kweken en vermenigvuldigen van menselijke hartspiercellen voor onderzoek is een lastig proces. In plaats daarvan gebruiken wetenschappers onder andere hartspiercellen van proefdieren, maar dat is niet ideaal. ‘Het heeft allerlei nadelen’, zegt moleculair bioloog Twan de Vries van het LUMC in een persbericht. ‘Het gebruik van proefdieren is maatschappelijk beladen, de verzorging is kostbaar en hartspiercellen van dieren gedragen zich in veel opzichten anders dan menselijke hartspiercellen.’
Frans de Waal (1948-2024): ‘Zo speciaal zijn wij mensen niet’
Primatoloog Frans de Waal is op 14 maart 2024 overleden. In juni 2019 interviewde New Scientist De Waal. De les die hij meegaf: ‘zo speciaal zijn wi ...
‘Hoewel de opbouw van het hart onder zoogdieren wel gelijk is, is het meest opvallende verschil vaak de grootte van het hart’, licht cardiovasculair immunoloog Saskia de Jager van de Universiteit Utrecht toe. Zij is niet verbonden aan dit onderzoek. ‘Voor onderzoek naar hart- en vaatziekten gebruiken wetenschappers vooral muizen. Het muizenhart is vele malen kleiner dan een menselijk hart. Ook klopt het veel vaker. De hartslag voor volwassen mensen ligt tussen de zestig tot honderd slagen per minuut. Voor muizen is dat zo’n vijfhonderd slagen per minuut.’
Schakelaar
Het zou dus beter zijn om menselijke hartspiercellen te bestuderen. Door het lastige kweekproces zijn die alleen niet zomaar voorhanden. De Leidse onderzoekers gebruikten een methode om deze beperking te omzeilen: ze plaatsen een kankergen in het DNA van de hartspiercellen. Dat bleek goed te werken: de menselijke hartspiercellen vermenigvuldigden zich snel.
Het nadeel was dat de cellen tegelijkertijd hun belangrijkste eigenschappen verloren. Zo waren ze niet meer in staat om samen te trekken. Dit losten de onderzoekers op door een soort aan/uit-knop in de methode te verwerken. ‘Door een stofje toe te voegen aan de cellen gaat het kankergen ‘aan’. De hartspiercellen verliezen dan hun eigenschappen en gaan als een gek delen. Door het stofje weg te halen gaat het kankergen weer ‘uit’’, legt de Vries uit. Dat geeft de cellen de tijd om zich alsnog te ontwikkelen tot echte hartspiercellen.
Risico?
Het klinkt misschien gek: het vrijwillig inbouwen van een kankergen in cellen. ‘Er is natuurlijk discussie of er gevaar schuilt in het gebruik van gentherapie, en dan zeker als daar een kankergen aan verbonden is’, zegt De Jager. Er blijft ondanks de ingebouwde schakelaar altijd een risico dat de cellen ongecontroleerd gaan delen. Daarom verwacht De Jager net als de onderzoekers dat de gekweekte hartspiercellen enkel zullen worden gebruikt in het lab. ‘Ik verwacht niet dat het ingebouwde kankergen invloed heeft op het onderzoek in deze cellen. Als het kankergen toch aan blijft staan, zul je dit snel in je kweekschaaltje terugzien.’
Wetenschappers kunnen de gekweekte hartspiercellen gebruiken voor het bestuderen van hartziekten en onderzoek naar nieuwe medicijnen. Niet alleen zullen de resultaten een stuk realistischer zijn nu zij menselijke hartspiercellen kunnen gebruiken, ook kan deze vondst het proefdiergebruik in de toekomst verminderen. ‘In hoeverre andere processen in de hartspiercellen beïnvloed worden door deze gentherapie en voor welke andere hartziekten deze cellen gebruikt kunnen worden, zal de tijd ons leren’, aldus De Jager.
