Gekweekte 3D-spier maakt medicijn testen effectiever

Onderzoekers aan de universitair medische centra in Leiden en Rotterdam hebben met behulp van stamceltechniek 3D-spieren gekweekt uit huidcellen. Menselijke mini-spieren die kunnen bewegen en samentrekken, net zoals een echte spier. Bovendien zijn de 3D-spieren gekoppeld aan een chip waardoor de bewegingen uitgelezen kunnen worden. Deze ‘muscle-on-a-chip’ betekent een enorme stap vooruit voor onderzoek naar spierziekten en mogelijke medicijnen. Om optimaal te kunnen profiteren van deze ontwikkeling, willen de onderzoekers nu een plaat ontwerpen met daarop 96 3D-spieren waarvan de spierkracht individueel gemeten kan worden. Hiermee kunnen grote hoeveelheden (kandidaat)medicijnen tegelijkertijd getest worden.

Dr. Pim Pijnappel, Erasmus MC Rotterdam, licht toe: “Dit is een fantastische ontwikkeling. Met de muscle-on-a-chip hebben we nu een levende, menselijke modelspier op miniatuurformaat. Deze kweekspieren kunnen een specifieke spierziekte hebben of juist gezond zijn. Elke mini-spier is gekoppeld aan een chip die op ieder moment de spierkracht ervan kan meten.” Dr. Jessica de Greef, LUMC Leiden, vult aan: “Het verloop van een spierziekte kan veel beter in beeld worden gebracht dan voorheen en de werking van een mogelijke behandeling kan direct op dit menselijk weefsel worden getest. Dat is een enorme winst voor het onderzoek naar spierziekten.”

Sneller en betrouwbaarder

Voordat een nieuw medicijn bij mensen getest kan worden, moeten de werkzaamheid en veiligheid in het laboratorium worden aangetoond. Meestal gebeurt dit met cellen die in een enkele laag in een plaat groeien en in diermodellen. Maar deze reageren vaak anders dan mensen. De muscle-on-a-chip-technologie is een alternatief voor het gebruik van diermodellen en kan gebruikt worden om medicijnen op grote schaal te testen. De eerste muscle-on-a-chip-modellen worden toegepast voor twee spierziekten, FSHD en de ziekte van Pompe. In de toekomst wordt deze nieuwe technologie ook voor andere spierziekten ontwikkeld.

Gezamenlijk project van de publieke en private sector

Het onderzoek voor de ontwikkling van muscle-on-a-chip is gefinancierd met PPS-toeslag dat door Topsector Life Sciences & Health beschikbaar is gesteld aan het Prinses Beatrix Spierfonds ter stimulatie van publiek-private samenwerkingen. Het onderzoek wordt geleid door dr. Pim Pijnappel van het Erasmus MC en dr. Jessica de Greef van het LUMC in samenwerking met het bedrijf Optics11.