Aorta’s nabootsen zal voor een doorbraak zorgen
"Onze kindjes waren nog maar net 1 jaar toen ze ook bij hen
al een verwijding van de aorta op hartfilmpjes zagen."
Nina Goedegebure
Nina Goedegebure is een 35-jarige kunstenares. Haar man weet sinds zijn 32ste dat hij het Loeys-Dietz syndroom heeft, wat onder andere met aorta aneurysma’s en dodelijke aortascheuren gepaard gaat. Nina: “Bijna meteen na de diagnosestelling werd mijn man met spoed geopereerd, omdat een hartecho aantoonde dat hij al een ernstige verwijding van de aorta vertoonde. Ik ben nog nooit zo zenuwachtig geweest als tijdens die 6-7 uren durende operatie. Ik herinner mij het grote gevoel van dankbaarheid voor de kunde en het doorzettingsvermogen van de chirurg en de artsen die hun leven in dienst stellen om deze ziekte te onderzoeken en behandelen." Nu zijn ze ouders van een twee-jarige tweeling die afgelopen jaar ook gediagnosticeerd werden met het Loeys-Dietz syndroom. "Onze kindjes waren nog maar net 1, toen men bij de hartfilmpjes zag dat ook zij al een verwijding van de aorta hebben. Het is spannend hoe dit verder gaat evolueren. Zo zien we al verschillen tussen de kindjes in de verwijding van de aorta en bevinden we ons in het proces van nadenken over medicatie. Want hoewel de huidige medicijnen aortascheuren niet kunnen voorkomen, kunnen we er hopelijk wel een boel mee afremmen." Als jonge moeder zocht Nina hoop in kunst. Meer info
Blijf op de hoogte van het onderzoek via onze nieuwsbrief: Schrijf je hier in
Mijlpaal 9/2/2024 - UAntwerpen krijgt 1,5 miljoen voor onderzoek
Chip in orgaan zou kunnen helpen bij slagaderbreuk, UAntwerpen krijgt 1,5 miljoen voor onderzoek
Een orgaanchip zou een doorbraak kunnen forceren in de strijd tegen erfelijke hoofdslagaderbreuken. De Universiteit Antwerpen krijgt van Europa 1,5 miljoen euro en vijf jaar de tijd om het genetisch onderzoek naar een dergelijke chip bol te werken.
“Een verwijding en plotse breuk van de hoofdslagader (aorta) kan in je DNA verweven zitten”, legt onderzoekster Aline Verstraeten uit. “Maar daarom hoeft zo’n erfelijke aandoening geen doodvonnis te zijn.” Verstraeten wil het probleem nu op moleculair niveau aanpakken en zet daarvoor een orgaanchip in.
“Erfelijke ziektes blijven lang onder de radar”, gaat Verstraeten verder. “Tot het noodlot toeslaat. In zeldzame gevallen sterven zelfs jonge kinderen aan een plotse hoofdslagaderbreuk in de borstkas.”
Om tragedies te voorkomen, bestaan er enkele onvolmaakte oplossingen. Er zijn preventieve operaties, maar die brengen complicaties met zich mee. De medicatie die op de markt is, verlaagt voornamelijk de bloeddruk en kan een breuk enkel uitstellen.
Volgens de onderzoekster moet het probleem dus bij de wortel worden aangepakt. “Het vertrekpunt is de genetische afwijking. Dat defect zorgt er voor dat er processen op celniveau foutlopen. Ons doel is het schadelijk proces stopzetten of, in het beste geval, zelfs omkeren.”
Wetenschappers kunnen al tests uitvoeren op aorta’s. De wand van een aorta bestaat uit verschillende celtypes die wetenschappers met stamcellen kunnen namaken. Op basis van een bloedstaal kan men de samenstelling van iemands aorta volledig kopiëren en zo de ader in het klein nabootsen.
“In die miniatuurversie bevestigen we dan een chip van amper enkele millimeters groot”, besluit Verstraeten. “Nog nooit werden al die verschillende lagen van een menselijke aorta in zo’n orgaanchip aangebracht. Het model zal dus een wereldprimeur zijn.”
Wat is een aorta aneurysma?
Een abnormale verwijding van de hoofdslagader, aorta aneurysma genaamd, is een stille maar uiterst sluwe moordenaar. Deze verwijding, of aneurysma, kan de aorta doen scheuren, met levensbedreigende inwendige bloedingen en plotse dood als gevolg. De huidige behandelingen kunnen het ziekteproces niet stoppen, enkel vertragen.
Een aorta aneurysma ontstaat ongemerkt en geeft meestal geen klachten – vaak wordt het bij toeval ontdekt. Wordt het aneurysma groter, dan wordt de aortawand steeds zwakker en dunner, zoals bij een ballon die steeds harder opgeblazen wordt. De aortawand kan dan scheuren, zelfs onder normale bloeddruk, met vaak plotse dood als gevolg.
De huidige behandelingen kunnen het ziekteproces niet stoppen. Onderzoeksteams van over heel de wereld, alsook het team van Prof. dr. Bart Loeys en Prof. Aline Verstraeten, werken nauw samen om hier verandering in te brengen. Prof. Aline Verstraeten: “We stoten op een cruciale hindernis, namelijk het feit dat er geen goede humane modellen bestaan om nieuwe therapieën voor aorta aneurysma en dissectie uit te testen. We gebruiken nu muismodellen, maar de stap van muizen naar mensen is erg groot.” Er is duidelijk nood aan een innovatief en betrouwbaar model dat het testen en ontwikkelen van nieuwe therapieën voor mensen mogelijk maakt. Zoals bijvoorbeeld de orgaan-op-een-chip technologie. Baanbrekend onderzoek is dus broodnodig. Dit onderzoek wordt aanzien als één van de meest beloftevolle ontwikkelingen in de doorbraak voor toekomstige patiëntenzorg.
Wat is een orgaan-op-een-chip?
Een orgaan-op-een-chip is heel simpel en zeer complex tegelijkertijd. Het is een combinatie van een computerchip en cellen van een echt orgaan. Geen dierproeven meer, wel de ontwikkeling van een aorta-op-een-chip, een namaak aorta dus. Deze 3D micro-technologie is echter zeer complex, vraagt veel onderzoek en middelen. Prof. Aline Verstraeten: “We nemen bloedcellen van een patiënt en maken daar stamcellen van, die we opkweken tot de diverse celtypes die je in de aortawand aantreft. Die celtypes brengen we dan in een 3D-structuur samen op een ‘miniatuur chip’ en onderwerpen we aan bloedstroom en bloeddruk. Zo bootsen we functionele patiënten en controle aorta’s na. Omdat we van patiëntstalen vertrekken is de volledige genetische context aanwezig, wat gepersonaliseerde geneeskunde toelaat. Door te vergelijken met een aorta-op-een-chip van een gezonde controlepersoon krijg je ook de ziektemechanismen scherper in beeld. ”
Gelijkaardige “organ-on–a-chip” modellen bestaan reeds voor longen, lever en nieren, maar nog niet voor de aorta. ‘We zijn er intussen in geslaagd om uit stamcellen van patiënten de diverse celtypes van de aortawand op te kweken. De komende 2 tot 3 jaar willen we die op een chip samenbrengen. Als dat lukt, kunnen we therapieën die in muismodellen doeltreffend lijken eerst uitproberen op onze aorta-op-een-chip, voor je ze in klinische studies met patiënten gaat testen. We ontwikkelen zo betere geneesmiddelen en vermijden teleurstellende resultaten in klinische studies. En op termijn kunnen we behandelingen misschien wel helemaal proefdiervrij ontwikkelen en testen.’
Dit onderzoek wordt aanzien als één van de meest beloftevolle ontwikkelingen in de doorbraak voor toekomstige patiëntenzorg.