Orgaanchip kan doorbraak forceren in strijd tegen erfelijke hoofdslagaderbreuken
Genetisch onderzoekster UAntwerpen krijgt prestigieuze EU-beurs van 1,5 miljoen euro
Een verwijding en daaropvolgende plotse breuk van de hoofdslagader (aorta) kan in je DNA verweven zitten, maar daarom hoeft zo’n erfelijke aandoening nog geen doodsvonnis te zijn. Genetisch onderzoekster dr. Aline Verstraeten (UAntwerpen) pakt het medisch probleem op moleculair niveau aan en zet daarvoor een orgaanchip in.
Vijf jaar lang zullen Verstraeten en haar team zich buigen over erfelijke aortaverwijdingen en -breuken. De wetenschapster, verbonden aan de Onderzoeksgroep Medische Genetica (UAntwerpen), krijgt voor haar onderzoeksproject ‘BREAK-OUT’ een ERC Starting Grant van de EU, goed voor 1,5 miljoen euro.
“In het bijzonder ben ik op zoek naar een doeltreffende therapie voor thoracale aorta aneurysma’s en dissecties (TAAD), oftewel hoofdslagaderverwijdingen en -breuken ter hoogte van de borstkas”, vertelt Verstraeten. “Wanneer die ader scheurt, verlies je inwendig plots grote hoeveelheden bloed. TAAD kan verschillende oorzaken hebben: ouderdom, hoge bloeddruk, een ongezonde levensstijl, … Maar ook een foutje in ons DNA kan de boosdoener zijn. Zulke erfelijke ziektes blijven lange tijd onder de radar. Tot het noodlot uit het niets toeslaat. In zeldzame gevallen sterven zelfs jonge kinderen aan een plotse hoofdslagaderbreuk.”
Genetische fout
Om zulke tragedies te voorkomen, bestaan er al oplossingen, maar die zijn zeker niet volmaakt.
Verstraeten: “Je kan de ader bijvoorbeeld preventief laten opereren, maar na de ingreep kunnen zich complicaties voordoen. De medicatie die vandaag op de markt is, verlaagt voornamelijk je bloeddruk. Je aders krijgen het dan minder zwaar te verduren, maar catastrofale hoofdslagaderbreuken worden zo enkel uitgesteld en niet voorkomen.” Volgens de onderzoekster moet het probleem dus bij de wortel worden aangepakt. “Het vertrekpunt is de genetische afwijking. Dat defect zorgt er namelijk voor dat er allerlei processen op celniveau foutlopen. Er bestaat al een medische therapie die deels gericht is op het repareren van die defectieve processen. Maar die behandeling doet het even goed als de bloeddrukverlagende medicatie. Ons doel: het schadelijk proces stopzetten of – in het beste geval – zelfs omkeren door de inzichten in de ziekteprocessen te verbeteren.”
Aorta kopiëren
Tijdens proefdierexperimenten leerden Verstraeten en haar team meer over de processen die foutlopen bij erfelijke TAAD-vormen in een levend organisme. Maar klinische vervolgproeven op mensen zijn voor dit soort aandoeningen niet evident.
Via een inventieve omweg kunnen de wetenschappers toch tests uitvoeren op menselijke aorta’s. “De wand van een aorta bestaat uit verschillende celtypes. Die kunnen we met menselijke stamcellen namaken. Op basis van een bloedstaal – zowel van patiënten als gezonde personen – kunnen we dus de samenstelling van iemands aorta volledig kopiëren. Zo is het mogelijk om die ader in het klein na te bouwen.”
Wereldprimeur
Deze miniatuurversie bevestigen de onderzoekers vervolgens in een chip van amper enkele millimeters groot. Nog nooit werden al die verschillende lagen van een menselijke aorta in zo’n zogenoemde orgaanchip aangebracht. Het model van Verstraeten en haar team zal dus een wereldprimeur zijn. “Wanneer we dat plaatje in contact brengen met bloeddruk en -stroom, bootsen we eigenlijk de omstandigheden in een echte aorta na. Onze bevindingen van de muisstudies kunnen we zo rechtstreeks uitproberen op onze miniversie van patiënten.”
