.png)
Het is een even vreemd als intrigerend gezicht in het lab in het O2-gebouw: een lichtroze, kauwgomachtige substantie die zich ritmisch samentrekt en weer ontspant. Het spul is een strip van hartspiercellen, een versimpeld minihartje dat ‘klopt’. Het huzarenstukje is gemaakt door Jolanda van der Velden en haar team en moet bijdragen aan het vinden van medicijnen tegen erfelijke hartziektes.
‘Het hart is het mooiste orgaan dat er is’
Moeilijk na te bootsen
“Het hart is toch het mooiste orgaan dat er is. Het is verbonden met emotie en het is de motor van ons lichaam”, zegt Van der Velden, hoogleraar bij Amsterdam UMC. Al sinds 1994 doet ze onderzoek naar mutaties in zogeheten sarcomeren, de bouwstenen van hartspiercellen. Volgens Van der Velden is het hart een zeer complex orgaan om te onderzoeken in het laboratorium, omdat het klopt en er bloedvaten doorheen lopen. Dat maakt het – net als het brein – erg ingewikkeld om na te bootsen.
“Daar ligt juist ook de uitdaging. Toen ik erachter kwam dat een hoop jonge mensen erfelijke hartziekten hebben, motiveerde mij dat extra om vol op dit onderzoek in te zetten. We hadden afgelopen november weer een patiëntendag, dan zitten de families voor je neus en dan besef je hoe belangrijk het onderzoek is dat je doet. En het zijn niet alleen ouderen met hartfalen, ik zie helaas ook veel jonge patiënten wier leven op zijn kop staat door de ziekte.”
Hele families kunnen drager zijn van een erfelijke hartziekte, waarbij ze een mutatie in hun DNA hebben die voor hartfalen kan zorgen. Er zijn nog geen medicijnen om dit soort ziektes te voorkomen of genezen. Een van de vraagstukken is het ziektebeeld, dat tussen familieleden met dezelfde mutatie sterk kan verschillen. Waar de een plots overlijdt aan een acute hartstilstand, heeft een ander alleen milde hartklachten, wordt heel oud en gaat aan iets anders dood, zoals kanker. Om die reden is er veel onderzoek te doen naar waarom de ene mutatiedrager een verhoogd risico heeft op een hartstilstand en de ander niet.
Waanzinnige techniek
Het vernieuwend onderzoek van Van der Velden was ondenkbaar zonder de razendsnelle ontwikkelingen op het gebied van stamcellen. Met deze innovaties hebben Van der Velden en haar team een stappenplan ontwikkeld voor hun onderzoek. Eerst isoleren ze cellen uit het bloed van hartpatiënten met een mutatie. Vervolgens zetten ze die cellen – inclusief mutatie – om in zogeheten induced pluripotent stem cells. Deze cellen hebben de potentie om elk type cel te worden dat in je lichaam zit. Het team van Van der Velden zet deze multipotentiële cellen in het lab om in hartspiercellen.
Deze gekweekte hartspiercellen bestudeert Van der Velden vervolgens onder de microscoop, maar ze zijn ook de basis van de eerder genoemde hartspierstrippen. “Dat is waanzinnig, omdat die techniek vrij recent ontwikkeld is. Het is nog steeds heel duur en je hebt goede handen in het lab nodig. Maar de ontwikkelingen gaan heel snel, we zetten er vol op in. Hiermee hebben we een prachtig model in handen om te onderzoeken hoe mutaties de functies van het hartspierweefsel veranderen. En natuurlijk om medicatie te testen, of een medicijn goed werkt of juist averechts.”
De nieuwe methode is een goede aanvulling op de methode die Van der Velden in haar promotietijd ontwikkelde, waarbij ze cellen uit het weefsel haalt dat tijdens een hartoperatie weggesneden wordt. “Dat was toen een proefdiervrije innovatie, omdat we het restmateriaal van operaties gebruiken in plaats van dierlijke cellen. Met de cellen uit operaties doen we krachtmetingen, om te kijken hoe het weefsel zich gedraagt. Een beperking van deze methode is dat je een ziek hart onderzoekt, terwijl je eigenlijk wilt weten hoe een gezond hart met een mutatie in de loop van de tijd ziek wordt. Dat kan met onze nieuwe methode.”
Op maat gemaakte behandeling
De mogelijkheden met de minihartjes lijken eindeloos, met gepersonaliseerde medicijnen als heilige graal. Van der Velden schetst hoe dat ultieme toekomstbeeld eruitziet: “We zouden dan de cellen van een patiënt gebruiken om twintig minihartjes te kweken. Daarmee kunnen we twintig medicaties testen en zo achterhalen welke medicatie het beste is voor die specifieke patiënt. Persoonsgebonden therapie dus.”
Het klinkt als een rooskleurige toekomst, maar voor het zover is moeten er nog flinke stappen gezet worden. “De technologie ontwikkelt zich belachelijk snel, maar het kost nu maanden om een minihartje van een patiënt te maken. Dat hele proces moet sneller, efficiënter en goedkoper. Maar ik geloof dat dat mogelijk is.”
‘Als een behandeling 1 miljoen euro per persoon kost, houdt het al snel op’
Alternatieven
Hoewel haar minihartjes veelbelovend zijn, kijkt Van der Velden over de grenzen van haar eigen vakgebied. “We werken ook samen met de groep van Amsterdam UMC-hoogleraar Riekelt Houtkooper. Hij onderzoekt metabole ziekten die uiteindelijk tot hartaandoeningen kunnen leiden. Daar zitten vaak heel unieke patiënten bij, waarbij het binnen handbereik ligt om persoonlijke therapie aan te bieden. Denk aan aanpassingen in voeding of leefstijl. Aan de andere kant zie je dat interventies zoals gentherapie ook in opmars zijn. Dat is goed, want de beste manier om een genetische aandoening op te lossen is door het genetisch defect te corrigeren.”
Betaalbaar maken
Van der Velden denkt dat deze methodes allemaal naar elkaar toe gaan lopen. “We werken er ook naartoe om te kunnen zeggen: dit medicijn is het beste voor deze groep patiënten.” Toch is het met de stijgende zorgkosten de vraag of innovatieve therapieën niet te duur zijn. Een valide vraag, vindt Van der Velden. “Tegelijkertijd zijn er steeds meer technieken die betaalbaarder zijn omdat ze verder doorontwikkeld worden. Dat geldt ook voor andere ziektebeelden, met het RNA-vaccin voor covid als bekend voorbeeld. En met nieuwe meetmethoden krijgen we een steeds beter beeld of iemand in een risicogroep zit. Daardoor kunnen we beter bepalen wie we wel of niet moeten behandelen, wat kosten scheelt. Anders is het te duur, en de zorgkosten stijgen al. Als een behandeling 1 miljoen euro per persoon kost, houdt het al snel op. Maar ik denk dat onze behandeling uiteindelijk wel betaalbaar wordt.”
Benieuwd hoe de minihartjes samentrekken? Bekijk ze in dit VU-filmpje.