Bij een aneurysma is een deel van een bloedvat abnormaal verwijd. Zo’n verwijding ontstaat ongemerkt en geeft meestal geen klachten – vaak wordt ze bij toeval ontdekt. Vergroot het aneurysma, dan wordt de aortawand steeds zwakker en dunner, zoals bij een ballon die steeds harder opgeblazen wordt. De aortawand kan dan scheuren, zelfs bij een normale bloeddruk.
Een aorta nabootsen
Een aneurysma van de hoofdslagader in de borstkas – de thoracale aorta – noemen we een thoracaal aorta aneurysma (TAA). Bij een TAA kunnen geneesmiddelen – bloeddrukverlagende bètablokkers en angiotensine-receptor-blokkers zoals losartan – dat proces wel vertragen, maar niet stoppen. In het Centrum voor medische genetica (CMG) proberen onderzoekers van het UZA en de UAntwerpen de onderliggende mechanismen van aneurysma’s verder te ontrafelen en veelbelovende therapieën te testen. Prof. dr. Aline Verstraeten: ‘Een obstakel is dat we daarvoor nog geen goed menselijk model hebben. We gebruiken nu muismodellen, maar de stap van muizen naar mensen blijft erg groot. Geneesmiddelen die voor muizen veilig en doeltreffend lijken, kunnen voor mensen inefficiënt of schadelijk zijn.’
Als tussenstap willen Aline Verstraeten en haar team daarom een humaan aorta-op-een-chip ontwikkelen – een 3D-complex van cellen dat de echte aorta nabootst. ‘We nemen bloedcellen van een patiënt en maken daar stamcellen van, die we opkweken tot de diverse celtypes die je in de aortawand aantreft. Die celtypes brengen we dan in een 3D-structuur samen op een chip, een dun plaatje waarin mini-kanaaltjes zijn aangebracht, zodat je de cellen kan bevloeien om de bloedstroom na te bootsen of om medicijnen toe te dienen. Met moleculaire experimenten kunnen we dan bestuderen welk effect geneesmiddelen op de diverse celtypes hebben of wat er gebeurt als je de cellen aan verschillende soorten bloeddruk blootstelt. Door te vergelijken met een aorta-op-een-chip van een gezonde controlepersoon krijg je ook de ziektemechanismen scherper in beeld.’
Zulke orgaanmodellen op chips zijn er al voor longen, spieren, lever en nieren, maar nog niet voor de aorta. ‘We zijn er intussen in geslaagd om uit stamcellen van TAA-patiënten de diverse celtypes van de aortawand te kweken. De komende 2 tot 3 jaar willen we die op een chip samenbrengen. Als dat lukt, kunnen we therapieën die in muismodellen doeltreffend lijken eerst uitproberen op onze aorta-op-een-chip, voordat we ze testen in klinische studies met patiënten. We ontwikkelen zo betere geneesmiddelen en vermijden teleurstellende resultaten in klinische studies. En op termijn kunnen we behandelingen misschien wel helemaal proefdiervrij ontwikkelen en testen.’
