Dit is een artikel uit het NRC-archief
Bekijk hele krant

NRC Handelsblad

Cultuur

Huidcellen laten zich voor onderzoek omzetten in kloppende hartcellen

Hartcellen uit huidcellen gemaakt zijn waardevol voor onderzoek, maar echte harten zijn er nog niet van gemaakt. Het afgebeelde echte hart is een PET/CT-scan van het hart, waarop in blauwgroen de doorbloeding van het hart is geprojecteerd. Foto Ottawa Heart Institute
Hartcellen uit huidcellen gemaakt zijn waardevol voor onderzoek, maar echte harten zijn er nog niet van gemaakt. Het afgebeelde echte hart is een PET/CT-scan van het hart, waarop in blauwgroen de doorbloeding van het hart is geprojecteerd. Foto Ottawa Heart Institute

Door huidcellen van kinderen met een erfelijke hartritmestoornis om te bouwen tot hartcellen hebben onderzoekers van Stanford University primitieve kloppende harten gemaakt waarin ze hartritmestoornissen konden bestuderen. Ze hebben er mogelijk zelfs een medicijn voor een totnogtoe onbehandelbare stoornis, het Timothy-syndroom, mee gevonden.

Deze ‘reageerbuisharten’ maken het onderzoek naar de effecten van mutaties bij hartritmestoornissen een stuk eenvoudiger. Tot nu toe gebeurde dat in muizen. Maar muizenharten kloppen er veel te snel voor. Het kon ook door hartspierweefsel van patiënten af te nemen (Nature , 10 februari).

De hartjes werden gemaakt met een al enkele jaren oude techniek om stamcellen te maken uit huidcellen. De onderzoekers manipuleerden deze stamcellen nu zodanig dat ze drie typen hartcellen kregen: spiercellen van de hartboezems, van de hartkamers en cellen van het prikkelgeleidingsysteem dat ervoor zorgt dat een hart gecoördineerd samentrekt.

Samengevoegd ontstonden er structuren die nog het meest lijken op harten met één hartkamer. Hun belangrijkste eigenschap is dat ze kloppen met een frequentie van 60 slagen per minuut. Dat is ongeveer de hartslag van een mens in rust. Dat maakt deze hartjes veel geschikter voor onderzoek van ritmestoornissen dan muizenharten. Die slaan met ongeveer 500 slagen per minuut, waardoor ritmestoornissen moeilijker te detecteren zijn.

De bruikbaarheid van deze hartachtige structuren werd aangetoond in een onderzoek bij kinderen met het Timothy-syndroom. Deze kinderen lijden aan ernstige hartritmestoornissen en overlijden doorgaans op jonge leeftijd. De afwijkende ritmes vormen een variant van het zogeheten lange QT-syndroom (de naam verwijst naar een karakteristieke afwijking op een hartfilmpje). Mensen met dit syndroom hebben een onregelmatige hartslag die kan ontsporen. Als dat gebeurt kan ventrikelfibrilleren ontstaan. Daarbij trekken de hartkamers ongecoördineerd en zonder kracht samen, zodat er nauwelijks bloed rondgepompt wordt. Zonder snelle defibrillatie (met elektroden) is dit binnen enkele minuten fataal.

Het Timothy-syndroom heeft een genetische oorzaak en ontstaat door een mutatie in het gen voor een calciumkanaal. Dat eiwit is essentieel voor een goedwerkende calciumionenpomp in celwanden. Wat die mutatie precies voor gevolgen heeft was onbekend en is met behulp van de kunsthartjes opgelost. De gemuteerde kanalen blijven in de hartkamercellen te lang open staan. Dat verstoort de coördinatie tussen de verschillende delen van het hart. De onderzoekers testten ook diverse stoffen waarvan bekend is dat die de werking van calciumkanalen beïnvloeden en ontdekten dat één daarvan, een nog experimenteel kankermedicijn, het gestoorde hartritme van Timothy-patiënten herstelt.

Huup Dassen