Onderzoekers van het UMC Utrecht zijn er in geslaagd om hartstamcellen langdurig op een muizenhart te laten hechten.
Ze gebruikten daarvoor een nieuw soort hartweefsel dat gemaakt is in een 3D-printer. Die hechting is essentieel om in de toekomst bij patiënten na een infarct de hartfunctie te herstellen met stamcellen. De resultaten staan deze week online in het vaktijdschrift Biomaterials.
Hartstamcellen zijn cellen uit het menselijke hart die uit kunnen groeien tot een functionerende hartspier. Behandeling met dergelijke cellen lijkt veelbelovend bij een hartinfarct of hartfalen, maar het heilzame effect van stamceltherapie bij patiënten is tot nu toe gering. Eén van de grootste problemen is om de cellen in het hart te krijgen en te houden. Onderzoek in het UMC Utrecht richt zich dan ook onder meer op verschillende manieren om dat voor elkaar te krijgen.
Pleister
Onder leiding van Joost Sluijter, medisch bioloog bij de speerpunten Regeneratieve Geneeskunde en Hart- en vaatcentrum, en Roberto Gaetani van de Universiteit van California, San Diego (UCSD), ontwikkelden onderzoekers nu een soort biologische pleister om de cellen op het hart te plakken. Met een 3D-printer werd een mengsel van hyaluronzuur en gelatine opgespoten in 6 laagjes met een dikte van in totaal 500 µm. In deze matrix brachten de onderzoekers menselijke hartstamcellen aan. Een eerste analyse wees uit dat de cellen op dit materiaal goed groeien en zich verder kunnen ontwikkelen.
Vervolgens brachten de onderzoekers stukjes materiaal aan op het hart van een muis, waarbij een hartinfarct was opgewekt. Vier weken later zat 90% van de stamcellen nog op het hart. Ook bleek dat de hartjes van muizen die zo behandeld waren minder groot waren. Vergroting van het hart is een normale reactie na een infarct.
Hartspier creëren
“We hebben met ons onderzoek laten zien dat dit geprinte biomateriaal de stamcellen goed laat hechten en dat het ook een effect heeft op de grootte van het hart,” zegt Sluijter. “De cellen zaten wel nog grotendeels op de buitenkant van het hart. Nu moeten we op zoek naar een methode om de cellen verder in het hart te laten integreren.” Het uiteindelijke doel van deze ’tissue engineering’ is om in de toekomst hartspierweefsel te creëren dat de functie overneemt van het weefsel dat is afgestorven tijdens een hartinfarct.
Referentie
Gaetani R, Feijen DAM, Verhage V, Slaats R, Messina E, Christman, KL, et al. Epicardial application of cardiac progenitor cells in a 3D-printed gelatin/hyalutonic acid patch preserves cardiac function after myocardial infarction. Biomaterials, volume 61, augustus 2015, p. 339–348
