Met oog op een chip maculade­generatie aanpakken

Onderzoekers van het Radboudumc, Universiteit Twente, Leiden UMC, Boehringer Ingelheim en Stichting Proefdiervrij gaan een orgaan-op-een-chip model ontwikkelen, waarmee oogziekten bij de mens zijn te onderzoeken. Het gaat om leeftijdsgebonden maculadegeneratie, waarbij netvliescellen van individuele patiënten worden opgekweekt uit stamcellen. In dit orgaan-op-een-chip model worden de onderliggende ziekteprocessen onderzocht. Daarnaast worden in dit model medicijnen op hun effectiviteit onderzocht, waardoor dierproeven niet meer nodig zijn.

De Top Sector Life Sciences & Health ondersteunt zeven orgaan-op-een-chip projecten. In een ervan,
het PLURIMACULA-project,  wordt een orgaan-op-een-chip model ontwikkeld van de buitenste laag van het netvlies (de retina). Ingenieurs, stamcelbiologen, genetici en clinici van Nederlandse universiteiten en UMC’s werken in dit publiek-private project samen met het farmaceutisch bedrijf Boehringer Ingelheim. Samen willen ze komen tot een nieuw instrument voor medicijnonderzoek op basis van menselijk materiaal, waardoor er geen dierproeven meer nodig zijn. Stichting Proefdiervrij ondersteunt het project.
 
Bijna 200 miljoen
In Europa lijden achttien miljoen mensen aan een achteruitgang van het gezichtsvermogen, veroorzaakt door leeftijdsgebonden maculadegeneratie. In 2020 zal het aantal mensen wereldwijd zijn opgelopen tot 196 miljoen. Dat gaat jaarlijks gepaard met zo’n 284 miljard euro aan zorgkosten. Nieuwe middelen voor preventie en behandeling zijn daarom hoognodig. Om die te ontwikkelen zijn relevante ziektemodellen essentieel.
Anneke den Hollander, hoogleraar Moleculaire oogheelkunde in het Radboudumc: “Organen-op-een-chip zijn driedimensionale celkweekmodellen gebaseerd op microvloeistofchips waarmee de complexe structuur en werking van weefsels of zelfs organen nagebootst kunnen worden. Door cellen in te bouwen die zijn afgeleid van menselijke ‘geïnduceerde pluripotente stamcellen’, of ‘iPSC’, kunnen organs-on-chips gebruikt worden om patiënt-specifieke aspecten van ziektemechanismen te bestuderen, of om nieuwe medicijnen te testen.”
 
Driedimensionale kweek
Leeftijdsgebonden maculadegeneratie (LMD) is de belangrijkste oorzaak van slechtziendheid bij ouderen. Karakteristiek voor deze aandoening is de ophoping van eiwitten en vetten (‘drusen’) onder het netvlies. De belangrijkste celtypen in dit proces zijn de gepigmenteerde epitheelcellen en de endotheelcellen in de aangrenzende laag van haarvaten. Deze twee celtypen worden gescheiden door een eiwitmembraan (‘het membraan van Bruch’) en vormen samen de buitenste bloed-retinabarrière. Huidige laboratoriummodellen van de buitenste bloed-retinabarrière zijn gebaseerd op relatief eenvoudige kweeksystemen met tweedimensionale ‘monolagen’ van cellijnen, die niet de complexe structuur en werking van het daadwerkelijke weefsel nabootsen.
 
Nieuwe behandelingen
De ontwikkeling van driedimensionale organs-on-chips die de buitenste bloed-retinabarrière nabootsen, is een belangrijke stap in het nabootsen van LMD in een celkweekmodel. Hierdoor is het onder andere mogelijk om bloedvaten in een driedimensionale structuur te kweken met daadwerkelijke ‘doorbloeding’ door middel van de perfusie van kweekvloeistoffen. Den Hollander: “In een unieke samenwerking tussen het Radboudumc, Universiteit Twente, het LUMC en de farmaceutische industrie zullen wij een organ-on-chip model voor de buitenste bloed-retinabarrière ontwikkelen, opgebouwd uit gepigmenteerd epitheel en haarvat-endotheel afgeleid van menselijke iPSC, gescheiden door een kunstmatig membraan van Bruch. Het primaire doel van dit project is om in kaart te brengen op welke manier zo’n model kan bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe behandelingen voor LMD.”
­­­­­­­­­­­­­-
Meer over het project: www.health-holland.com/project/2019/organ-on-chip-model-of-the-retina-with-human-stem-cells
Overzicht van alle zeven orgaan-op-een-chip projecten: Health~Holland https://www.health-holland.com/news/2019/07/organ-on-chip-showcases
Credits foto: Paul ter Braak & Marinke van der Helm - Universiteit Twente

• Meer weten over deze onderwerpen? Klik dan via onderstaande buttons door naar meer nieuws.

  Nieuws homepage Patientenzorg en Nieuws en verhalen