Wetenschappers maken minihartjes van cellen
Amerikaanse medisch-biologen zijn erin geslaagd menselijke huidcellen om te toveren tot kloppende minihartjes, compleet met een soort hartkamertje.
De hartjes zijn per stuk minder dan een millimeter groot, en bedoeld om te onderzoeken of medicijnen de hartjes van zich ontwikkelende embryo's schade toebrengen, zo schrijft het onderzoeksteam onder leiding van Berkeley-stamcelbioloog Kevin Healy in vakblad Nature Communications.
Het team kweekte de hartjes door bij vrijwilligers wat huidcellen weg te schrapen en ze met chemicaliën te programmeren tot stamcellen, basiscellen die nog tot alle weefseltypes kunnen uitgroeien. Die brachten ze aan op een ronde, met chemicaliën geïmpregneerde mal. Na twee weken raakte de mal zo vol dat de cellen begonnen op te bollen en er een holte ontstond: een driedimensionaal, kloppend blaasje dat volgens de onderzoekers eigenlijk een hartkamertje is. In een van de deelexperimenten herhaalden ze de techniek met een driehoekige mal: dat leverde driehoekige hartjes op.
Nog niet genoeg
"Ontzettend mooie experimenten", zegt hoogleraar cardiovasculaire celbiologie Marie-José Goumans van het Leids Universitair Medisch Centrum. "Maar ze zijn er nog niet", benadrukt ze. Zo ontstaan echte harten niet uit een plakje cellen, maar uit een buisvormig spiertje, de hartbuis. "Die wil je eigenlijk zien. Hier zie ik vooral een kloppend structuurtje, een blaasje dat bestaat uit één laagje cellen. Dat heeft veel potentie, maar is nog niet genoeg."
Het kweken van werkende stukjes weefsel om medicijnen te testen neemt de laatste jaren een vlucht. Zo zag de wereld onder meer levende minihersentjes, mininetvliesjes, minischild- en -alvleeskliertjes en minimaagjes. Ook kloppende minihartjes zijn er al in diverse soorten en maten.
Het bijzondere aan de Amerikaanse hartjes, vindt het team, is dat ze zich spontaan indelen in gespecialiseerde deelgebiedjes. Zo groeien de cellen aan de rand, die meer trek- en drukspanning te verduren hebben, uit tot bindweefselachtige cellen. De cellen binnenin groeien uit tot 'gewone' hartspiercellen.
Dat is ook voor Goumans de belangrijkste les. "Je kunt zien wat vorm doet met de ontwikkeling van hartcellen", zegt ze. "Dat heeft implicaties. Denk aan een litteken in het hart dat gaat trekken: dat kan dus ook fouten geven in de differentiatie naar verschillende typen cellen."