Leuvense onderzoekers kweken "mini-longen" uit vruchtwater om afwijking bij foetus te voorspellen
Wetenschappers uit Leuven en Londen hebben voor het eerst "mini-organen" kunnen kweken uit het vruchtwater van zwangere vrouwen. Daarmee kunnen ze voorspellen hoe de organen van een ongeboren baby zullen functioneren vlak na de geboorte. Dat zou een belangrijke stap vooruit zijn om baby's met bijvoorbeeld ernstige longafwijkingen beter te kunnen behandelen. Het onderzoek moet wel nog op grotere schaal getest worden.
In het vruchtwater van een zwangere vrouw zitten miljoenen cellen van haar ongeboren baby. Die zijn afkomstig van bijvoorbeeld de longen, de nieren of de huid van de foetus.
Met een vruchtwaterpunctie kunnen die cellen getest worden op genetische afwijkingen. Dat is wat er vandaag meestal gebeurt als er een vermoeden is van een aangeboren afwijking.
Onderzoekers van KU Leuven, UZ Leuven, University College London en het Great Ormond Street Hospital for Sick Children in London hebben nu aangetoond dat vruchtwatercellen ook gebruikt kunnen worden om de functie van organen na de geboorte te voorspellen.
Mini-organen bootsen echte organen na
De onderzoekers gebruikten die cellen om er in een kweekschaal organoïden van te maken. Dat zijn een soort van "mini-organen", microscopisch klein, die zowel de structuur als de functie kunnen nabootsen van de organen waarvan ze afkomstig zijn. Organoïden van kinderen en volwassenen worden vandaag al in het labo gebruikt als model om ziekteprocessen na te bootsen, ze beter te begrijpen en er behandelingen op te testen.
Nu werden organoïden gemaakt van cellen van de foetus uit het vruchtwater. Dat gebeurde voor de eerste keer op een rechtstreekse manier, dus zonder de cellen eerst te herprogrammeren. De onderzoekers konden op die manier "mini-organen" maken van de nieren, de darmen en in het bijzonder van de longen van een ongeboren baby.
Dodelijke longaandoening voorspellen
De onderzoekers konden ook long-organoïden kweken uit het vruchtwater van foetussen met abnormaal kleine longen door een middenrifdefect (hernia diafragmatica). Dat is een aangeboren afwijking waarbij een gat in het middenrif ontstaat.
De ingewanden van de baby komen daardoor in de borstkas terecht en belemmeren de longgroei en longfunctie. Een middenrifdefect is fataal bij 1 op de 3 pasgeboren baby’s met die aangeboren afwijking.
Ernst van de aandoening voorspellen, helpt ouders om moeilijke beslissingen te nemen
"Tot nu toe konden we enkel inschatten hoe groot de longen zouden zijn door ze te meten", zegt foetaal chirurg Jan Deprest (UZ Leuven). "Maar dankzij de organoïden uit het vruchtwater kunnen we 20 weken voor de geboorte al voorspellen hoe de longen zich na de geboorte zullen gedragen. En dus ook hoe ernstig de longaandoening zal zijn."
"Dat is een doorslaggevende factor als ouders beslissingen moeten nemen. Of het bijvoorbeeld zinvol is om een operatie in de baarmoeder uit te voeren, wat altijd een risico inhoudt", zegt professor Deprest.
Internationaal onderzoek, onder leiding van UZ Leuven en KU Leuven, toonde enkele jaren geleden al aan dat de overlevingskansen van baby's met een middenrifdefect hoger liggen wanneer ze voor de geboorte, in de baarmoeder, geopereerd worden.
Voorspellen welke medicatie aanslaat
De onderzoekers benadrukken wel dat ze verwachten dat het nog jaren zal duren voor hun onderzoek in de praktijk zal kunnen worden toegepast.
"Als de bevindingen ook bij grotere groepen patiënten kunnen worden bevestigd, zouden artsen voor het eerst een prenatale test hebben waarmee ze bepaalde orgaanfuncties bij een ongeboren baby kunnen voorspellen", schrijft het UZ Leuven in een persbericht.
Het blijft moeilijk voor artsen om de kansen van een operatie te voorspellen
"Verder willen de onderzoekers de organoïden ook gebruiken om bijvoorbeeld al voor de geboorte medicatie uit te testen, zodat de baby na de geboorte snel de meest efficiënte medicatie kan krijgen."
"Deze ontdekking is een enorme stap voorwaarts in de foetale geneeskunde", zegt pediatrisch chirurg Paolo de Coppi van het Londense kinderziekenhuis Great Ormond Street Hospital.
"Het is voor artsen vaak moeilijk om aan ouders van een ongeboren kindje met een afwijking iets te vertellen over de kansen van een operatie of behandeling. Ook vandaag blijft dat moeilijk."
"Maar de mogelijkheid om organoïden voor de geboorte functioneel te kunnen bestuderen, is een eerste stap naar een meer gedetailleerde prognose in de toekomst. En hopelijk naar meer succesvolle behandelingen."
De studie is gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Medicine.