Een hart op een chip
Met een nieuw model kunnen organen op een chip worden gereproduceerd en onderzocht. Zo werd recentelijk een model ontwikkeld van een zeldzaam syndroom, het syndroom van Barth.
Het syndroom van Barth is een zeldzame aangeboren afwijking van het fosfolipidenmetabolisme. De frequentie ervan wordt geraamd op 1/454.000 geboortes. Het wordt gekenmerkt door een gedilateerde cardiomyopathie, afwijkingen van de skeletspieren, neutropenie, groeiachterstand en ongewoon veel 3-methylglutaconzuur in de urine. De klinische verschijnselen zijn uiteenlopend en kunnen gaan tot mors in utero of overlijden op jonge leeftijd. Maar dankzij een vroege detectie en de aanwinsten bij de behandeling is de prognose duidelijk verbeterd en kunnen de patiënten veertig jaar worden en zelfs nog ouder. De behandeling is symptomatisch en multidisciplinair en is vooral gericht tegen het hartfalen en de infecties.
Een vernieuwend model
Een internationale groep heeft nu een nieuwe techniek ontwikkeld om een model te creëren waarmee we dat syndroom beter kunnen onderzoeken. Hopelijk zal ons dat een beter inzicht geven in het syndroom van Barth. De groep heeft de verschillende celtypes waaruit een orgaan bestaat, samengebracht op een chip net zoals de assemblage van elektronische componenten. De organisatie moet uiteraard de weefselorganisatie van het orgaan in kwestie nabootsen. Dan beschik je over een in-vitromodel waarmee je het gedrag van het orgaan en zijn componenten in verschillende omstandigheden kan onderzoeken. Dat model werd aanvankelijk ontwikkeld voor farmacologisch onderzoek, maar het blijkt ook bijzonder nuttig te zijn om de fysiologie en de pathofysiologie te onderzoeken. Dat is wat de auteurs van deze studie van het syndroom van Barth hebben gedaan.
Een indrukwekkende inventaris
Ze hebben de techniek gebruikt om op een chip kunstmatig hartweefsel te creëren dat de kenmerken van het syndroom van Barth vertoont, uitgaande van cardiomyocyten afgeleid van genetisch gewijzigde, multipotente stamcellen. Het syndroom van Barth wordt veroorzaakt door een mutatie van het tafazzinegen (TAS) in het mitochrondriale DNA. Ze hebben dan de metabole, structurele en functionele gevolgen van die mutatie onderzocht. Zo hebben ze kunnen aantonen dat gemuteerde cellen verspreide, onregelmatige sarcomeren vormen en dat de contractiekracht van de zo gevormde "hartweefsels" maar zwak is. Die afwijkingen doen zich voor zelfs als het ATP-gehalte in de cellen normaal is. Ook werd een hogere hoeveelheid reactieve zuurstofspecies gemeten. Met dat model gaan we hopelijk een gerichte behandeling kunnen ontwikkelen.