Je leest:

Gewone hartcel wordt pacemaker

Gewone hartcel wordt pacemaker

Auteur: | 18 december 2012

Wetenschappers van het Amerikaanse Cedars-Sinai Heart Institute brengen de ontwikkeling van een biologische pacemaker een stap dichterbij. Na tien jaar onderzoek slaagden zij erin om gewone hartcellen met behulp van gentherapie om te toveren in gespecialiseerde pacemakercellen.

Onze hartslag ontstaat in de sinusknoop. Daar ligt een klein groepje gespecialiseerde pacemakercellen die de samentrekkingen van het hart regelen door periodiek elektrische signalen af te geven aan andere hartcellen. Door ziekte of ouderdom kan de functie van deze cellen gedeeltelijk wegvallen, waardoor het hart te langzaam gaat kloppen (bradycardie).

Natuurlijke pacemakercellen.
Wenbin Liang

Helaas zijn pacemakercellen niet zo makkelijk te vervangen. Ze zijn namelijk heel zeldzaam. Van de naar schatting 10 miljard cellen in ons hart zijn er minder dan 10.000 pacemakercellen. Mensen bij wie deze cellen het niet meer zo goed doen, zijn daarom aangewezen op een pacemaker. Dat is een apparaatje dat elektrische prikkels afgeeft aan het hart zodra dat te langzaam gaat kloppen.

Pacemaker-gen

Ondanks, of misschien juist wel dankzij, hun zeldzaamheid wordt er veel onderzoek gedaan aan pacemakercellen. In de afgelopen jaren hebben wetenschappers verschillende genen gevonden die in de embryonale ontwikkeling zorgen voor de vorming van natuurlijke pacemakercellen.

En daar hebben de Amerikanen van het Cedars-Sinai Heart Institute nu dankbaar gebruik van gemaakt. Zij bouwden het pacemaker-gen Tbx18 in bij een onschuldig virus en brachten dit virus vervolgens binnen in het hart van cavia’s met bradycardie.

Binnen enkele dagen zagen de wetenschappers al resultaat. Een klein deel van de normale hartcellen begon spontaan met het afgeven van elektrische signalen. Deze signalen waren niet te onderscheiden van die van natuurlijke pacemakercellen. En ook qua uiterlijk hadden de veranderde hartcellen veel overeenkomsten met natuurlijke pacemakercellen.

Gen verdwijnt, functie blijft

Het hart van cavia’s met bradycardie ging in reactie op de behandeling weer sneller kloppen. Maar na verloop van tijd wordt het ingebrachte virus door het afweersysteem onschadelijk gemaakt. En daarmee verdwijnt ook de activiteit van het Tbx18-gen. Een belangrijke vraag voor de Amerikanen was dan ook hoe lang de effecten van hun gentherapie precies aanhouden.

Gewone hartcellen (links) krijgen door toediening van het Tbx18-gen veel meer het uiterlijk van natuurlijke pacemakercellen. De veranderde hartcellen (midden) gaan ook spontaan elektrische signalen (rechts) afgeven.
Wenbin Liang

Zes tot acht weken na het inbrengen van het virus isoleerden zij daarom veranderde hartcellen uit het hart van de behandelde cavia’s. Bij deze cellen was inderdaad nog nauwelijks Tbx18 terug te vinden, maar hun functie als pacemakercel waren zij niet verloren. Blijkbaar is Tbx18 alleen nodig om gewone hartcellen om te zetten in gespecialiseerde pacemakercellen. Iets dat ook wel is af te leiden uit het feit dat dit gen detecteerbaar is in de hartcellen van ongeboren baby’s, maar niet in de hartcellen van volwassenen.

De studie van de Amerikanen laat voor het eerst zien dat het mogelijk is gewone hartcellen met behulp van één gen om te toveren in pacemakercellen. Dat betekent helaas nog niet dat deze behandeling in de nabije toekomst toepasbaar is bij mensen met bradycardie. Er is nog veel onderzoek nodig om zeker te weten dat het inbrengen van Tbx18 effectief en veilig is. Tot die tijd zullen we het dus moeten doen met de ‘ouderwetse’ pacemaker.

Bron:

Kapoor N., e.a. Direct conversion of quiescent cardiomyocytes to pacemaker cells by expression of Tbx18, Nature Biotechnology (16 december 2012, online)

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 18 december 2012

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.