“Een excellent voorbeeld van het belang en de potentie van One Medicine”
Dr. Frank van Steenbeek, onderzoeker ExpertiseCentrum Genetica Diergeneeskunde
MINI-ME tegen
hartspierziekte
Dieren én mensen met de erfelijke, chronische hart-spierziekte cardiomyopathie zijn eigenlijk altijd vermoeid, kortademig, futloos. Een buitengewoon ingrijpende ziekte die nog veel te vaak een fatale afloop kent.
Het is een van de meest voorkomende ziektes bij katten. Maar liefst één op de zeven katten wordt met een vorm van cardiomyopathie gediagnosticeerd. Bij sommige rashonden ligt de frequentie van voorkomen zelfs bij 1 op de 2. In Nederland lijden er zo’n 40.000 mensen aan cardiomyopathie, waarvan er jaarlijks meer dan 7.000 sterven.
Cardiomyopathie (hartspierziekte) is een genetische aandoening. Dr. Frank van Steenbeek is onderzoeker bij het ExpertiseCentrum Diergeneeskunde en werkt nauw samen met het UMCU op het gebied van cardiologie. “We weten inmiddels dat, naast DNA-mutatie(s), ook omgevingsfactoren of leefstijl een rol in de ontwikkeling van cardiomyopathie spelen. Tot nu toe weten we echter onvoldoende over het mechanisme achter de combinatie van, oftewel interactie tussen, mutaties en externe factoren. Wel is het vermoeden dat bloedvaten een belangrijke rol spelen. Het zijn een soort ‘doorgeefluiken’ binnen het lichaam, die ervoor zorgen dat sommige stoffen wel of juist niet doorgegeven worden.”
In het bestaande onderzoek naar de invloed van externe factoren op hartkwalen worden bloedvaten veelal volledig genegeerd en worden proefdieren ingezet. Van Steenbeek ziet daar andere mogelijkheden voor: “Naast de ethische en morele bezwaren tegen de inzet van proefdieren, zijn ze fysiologisch te afwijkend van de mens. Daarnaast moet de te onderzoeken genetische mutatie kunstmatig geïnduceerd worden, waardoor mogelijke onderzoeksuitkomsten per definitie niet een-op-een overdraagbaar zijn.”
Om dieren én mensen met cardiomyopathie alsnog toch te kunnen helpen zet hij zich in voor de ontwikkeling van MINI-ME: het MultIdimeNsional cardIovascular ModEl.
Met deze bioreactor wordt de rol van bloedvaten bij patiënten met de hartspierziekte in beeld gebracht. Van Steenbeek: “Van bloedcellen of urine van patiënten (humaan of veterinair; dus geen proefdieren) met gediagnosticeerde cardiomyopathie willen we stamcellen maken die geprogrammeerd kunnen worden naar de drie meest belangrijke cellen in het hart: spier, bindweefsel en bloedvat. Met de combinatie van deze celtypen kan het hart-spierweefsel met doorbloeding worden nagebootst. Door vervolgens te kijken naar het nieuw gevormde weefsel, kan gemeten worden hoe een hart reageert op bijvoorbeeld een vetrijk dieet, hoe diabetes de vroege ontwikkeling van een hartkwaal stimuleert, of welk effect medicijnen op hartspieren hebben. Daarnaast kan er gezocht worden naar vroege markers die als biomarker kunnen fungeren.”
In de eerste fase van de ontwikkeling is gewerkt met cellen die voor het onderzoek praktische voordelen hebben, maar nog geen fysiologische meerwaarde hebben. In een volgend stadium kunnen deze worden vervangen voor meer fysiologisch correcte cellen. Van Steenbeek: “Vanuit dat perspectief zijn we begonnen met het isoleren van cellen uit verschillende bloedvaten. Van deze cellen is vastgesteld wat hun algehele gen expressie is. Opvallend is dat deze cellen in de celkweek nog steeds een herinnering hebben van waar ze vandaan zijn gekomen.
Cellen uit de aorta zullen anders zijn dan cellen uit de aders van een achterpoot, ook al zijn alle condities hetzelfde geworden in de kweek. Vanuit dit perspectief is dus het celtype dat gebruikt wordt in een model van grote meerwaarde. De algemeen geaccepteerde, maar fysiologisch totaal irrelevante bloedcellen kunnen niet gebruikt worden om elk bloedvat probleem na te bootsen.”
Overkoepelend is MINI-ME een excellent voorbeeld van het belang en de potentie van One Medicine, translationeel onderzoek. Deze potentiële impact van het MINI-ME systeem is binnen de kortste tijd onderkend door collega’s binnen de humane geneeskunde, vertelt Van Steenbeek opgetogen. “Wetenschappelijk is een stukje hart met bloedvaten van grote meerwaarde om effecten in cellen van gezonde individuen te vergelijken met cellen van een patiënt met een DNA-mutatie. Deze meerwaarde is nationaal erkend en heeft geleid tot het opnemen van dit systeem binnen twee humaan cardiologische onderzoeksconsortia en zal daar worden ingezet als alternatief voor proefdieren. Dit heeft voor ons ook grote voordelen omdat de verkregen kennis binnen de humane cardiologie vertaald kan worden naar de veterinaire cardiologie.”
De ontwikkeling van het MINI-ME model is mogelijk gemaakt dankzij de steun van het Dr. C.J. Vaillantfonds, Rosanna Fonds, Jubileum Fonds en een anonieme gever.
MINI-ME is een excellent voobeeld van het belang en de potentie van ‘One Medicine’ onderzoek.
