Dikke spierbundels kun je kweken - letterlijk

Spiercellen kunnen al in het laboratorium worden gekweekt. Maar nu is ook duidelijk geworden hoe je die cellen kunt bundelen en laten samenwerken.

kweekvlees / lab meat, Daisy van der Schaft, BMT TUe foto: Bart van Overbeeke

Als spiercellen zich ontwikkelen terwijl ze gespannen worden gehouden, vormen ze vanzelf spierbundeltjes met georganiseerde bloedvaatjes. Dat blijkt uit onderzoek van Daisy van der Schaft van de Technische Universiteit Eindhoven. De resultaten van het onderzoek publiceerde ze deze week in het tijdschrift Tissue Engineering Part A.

De vinding betekent een doorbraak in het onderzoek naar regeneratie van spierweefsel. Met een goede structuur en doorbloeding staat de weg open naar het kweken van dikkere spierbundels.

Het is niet moeilijk om spiercellen te kweken in het lab, maar het was tot nu toe een groot probleem om daar functionele spierbundels van te vormen. Daarvoor is het nodig dat de spiercellen netjes in één richting liggen, zodat ze, als ze samentrekken, georganiseerd kracht kunnen zetten. Zonder hulp groeien spiercellen in willekeurige richtingen.

Onderzoekers van verschillende laboratoria hadden daarom al bedacht om de spiercellen in een mal of matrix te laten groeien voor de juiste oriëntatie van de cellen. De resultaten daarvan vielen wat tegen, want het spierweefsel bleek veel stijver dan normaal spierweefsel.

Ook bleek het vaak lastig om bloedvaatjes te laten groeien in het spierweefsel. De kweek van spiercellen en bloedvaten vereist namelijk precies tegenovergestelde laboratoriumomstandigheden.

Van der Schaft mengde uit stamcellen van muizen opgekweekte voorlopers van spiercellen met bloedvatwandcellen en mengde die in een gel van collageen. Die zette zij vast op twee stukjes klittenband. Als de voorlopers zich ontwikkelen tot spiercellen hebben zij de neiging om te krimpen en samen bolletjes te vormen. Maar omdat het klittenband ze nu onder spanning hield, werden ze gedwongen zich te strekken in dezelfde richting. Spiercellen die onder spanning staan scheiden de groeifactor VEGF uit, die bloedvatwandcellen bloedvaatjes doet vormen. Daardoor groeiden er ook vanzelf bloedvaatjes in de spierbundel.

Samen met onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen onderzoekt Van der Schaft nu of dit ook met menselijke cellen lukt. Uiteindelijk – Van der Schaft gokt over tien jaar – zal de technologie gebruikt kunnen worden om mensen van vervangend spierweefsel te voorzien. Met eigen stamcellen van de patiënt zullen dan nieuwe spieren worden gekweekt. „Iemand die door een ongeluk of het verwijderen van een tumor een wangspier mist, krijgt dan niet alleen een cosmetische hersteloperatie, maar kan ook weer een functionele spier krijgen.”