19 juni 2017

“In 2014 sprak redacteur Elles Lalieu met Roos Masereeuw, die de biologische kunstnier voor project Biokid onderzocht bij het Radboudumc in Nijmegen. Inmiddels leidt Masereeuw een onderzoeksgroep bij de Universiteit Utrecht, waar zij op zoek is naar manieren om in te grijpen in het ziekteproces van chronische nierpatiënten. Met promovenda Katja Jansen experimenteert ze nu met spinazieblaadjes, die in de toekomst mogelijk gedeeltes van de nier op een dierproefvrije manier kunnen vervangen. Ik sprak Masereeuw en Jansen op hun werkplek in Utrecht.”

Je leest:

Spinazieblaadjes als plantaardig alternatief voor kapotte nierbuisjes

Spinazieblaadjes als plantaardig alternatief voor kapotte nierbuisjes

Op zoek naar experimentele oplossingen voor nierfalen

Auteur:

Met spinazieblaadjes op een dierproefvrije manier nierbuisjes maken. Daaraan werken de Utrechtse hoogleraar Roos Masereeuw en promovenda Katja Jansen. Op deze opmerkelijke manier willen ze ingrijpen in het ziekteproces dat leidt tot chronische nierschade.

Roosmasereeuw
Hoogleraar Roos Masereeuw wil graag ingrijpen in dat proces, om het leven van chronische nierpatiënten te verbeteren.
Universiteit Utrecht, met toestemming.

“Ik sta open voor gekke ideeën”, zei hoogleraar Roos Masereeuw tegen Katja Jansen toen zij in september 2016 begon als promovenda binnen het NWO Graduate Programme Future Medicines. Jansen kreeg dan ook alle vrijheid toen zij met het opzienbarende idee kwam om met spinazieblaadjes transplanteerbare nierbuisjes te maken. Ze hoopt dat haar onderzoek leidt tot het vinden van een oplossing voor nierfalen.

Nierschade kan op verschillende manieren ontstaan. Maar als je nier eenmaal ziek is, wordt het gedurende je leven steeds zieker. Dit heet chronische nierschade. Roos Masereeuw, hoogleraar Experimentele Farmacologie aan de Universiteit Utrecht, wil graag ingrijpen in dat proces, om het leven van chronische nierpatiënten te verbeteren. Ze zoekt daarvoor naar nieuwe manieren om deze organen te herstellen, wat regeneratie wordt genoemd.

Afvalstoffen

Het proces in de nier waar Masereeuw zich nu op richt, is het actief uitscheiden van afvalstoffen in je lichaam door nierbuisjes. Patiënten waarvan de nieren nog nauwelijks werken, en waarvoor transplantatie (nog) geen optie is, moeten dialyseren. Dit houdt in dat een kunstnier de functie van hun nieren gedeeltelijk overneemt: namelijk het filteren van afvalstoffen uit hun bloed.

Helaas filtert dialyse maar twintig procent van de afvalstoffen uit bloed, vergeleken met gezonde nieren. Normaal gesproken wordt een groot deel van de afvalstoffen namelijk door actief transport uitgescheiden door je nierbuisjes. Als deze niet meer werken, vergiftigt je lichaam zichzelf, ook al onderga je regelmatig dialyse. “Wij richten ons op de tachtig procent van de afvalstoffen die niet worden uitgescheiden door dialyse”, zegt Masereeuw.

M9skcbftjqzrokkkopam. 2x
Nierbuisjes (rechts in het geel afgebeeld) zijn buisjes in je nieren die afvalstoffen uit je bloed naar je urine transporteren. Ze transporteren ook belangrijke stoffen uit je urine terug je bloed in, zoals zout, water en glucose. Als je nieren beschadigd zijn, doen je nierbuisjes hun werk niet meer goed, waardoor je lichaam vergiftigd raakt.

Plastic buisjes

Jitske Jansen, postdoc in de onderzoeksgroep van Masereeuw, heeft al laten zien dat het mogelijk is om een functioneel nierbuisje te ontwikkelen in het laboratorium. Hiervoor heeft ze niercellen laten groeien op holle plastic buisjes. Deze kunstmatige nierbuisjes werken in het lab: ze transporteren actief afvalstoffen van binnen het buisje naar buiten. Maar in het lichaam zou het precies andersom moeten gaan: de niercellen bevinden zich daar namelijk in de nierbuisjes, en transporteren de afvalstoffen van buiten naar binnen in de buisjes, waarna ze in de urine worden afgevoerd.

Img 1186
Katja Jansen laat haar spinazieblaadjes zien in het laboratorium.
Iris Nijman voor NEMO Kennislink

Het doel van promovenda Katja Jansen is dan ook om niercellen ín buisjes in het lab te laten groeien, waardoor deze transplanteerbaar zijn. Nierbuisjes zijn heel smal en moeten een dunne wand hebben, zodat afvalstoffen hier doorheen kunnen komen. Maar in het lab is dat moeilijk te maken. “Ik wil ze 3D-printen, maar de resolutie van onze printer is daar op dit moment nog niet goed genoeg voor.”

Spinazie

Op zoek naar een mogelijke oplossing, stuitte Jansen op een interessante publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Biomaterials. In dit onderzoek werden spinazieblaadjes als weefselmodel gebruikt. Eerst werden alle spinaziecellen uit de blaadjes gewassen met een sterk soort zeep, waarna de vaten in de blaadjes bekleed werden met bloedvatcellen. Op de blaadjes werden hartcellen geplaatst, die zelfs konden kloppen.

“Ik vind dit zo’n mooi principe, dat ik dat ook wil proberen voor de nieren”, vertelt ze. “Het uitwassen van cellen doen we ook al met rattennieren, die we dan vervolgens met menselijke cellen willen bekleden. Het voordeel van spinazieblaadjes, is dat er in deze fase helemaal geen dierlijk materiaal nodig is. Bovendien is spinazie goedkoop, ik haal het zo op de markt.”

Doorzichtig skelet

Img 1183
Na het wassen van de spinaziecellen uit de spinazieblaadjes, houd je een soort doorzichtig skelet over.
Iris Nijman voor NEMO Kennislink

Jansen laat in het lab zien hoe ver ze nu is met haar experiment. In een bekerglas hangen spinazieblaadjes uit te lekken. “Het lukt nu al om de spinaziecellen uit de blaadjes te wassen. Dit proces duurt ongeveer een week. Hierna houd je een soort doorzichtig skelet over. Vervolgens wil ik menselijke niercellen in de buisjes krijgen, die afvalstoffen kunnen transporteren. Maar zover ben ik nog niet.”

Het onderzoek van Masereeuw en Jansen staat nog in de kinderschoenen. Masereeuw: “In deze fase zijn we vooral bezig om kennis op te doen over deze nieuwe methodes. Hoe kunnen we in het lab iets maken dat functioneel zal zijn in het menselijk lichaam? Het zijn experimenten met een risico, maar dat is juist heel spannend!”

Lees ook het artikel Bouwen aan een kunstnier van NEMO Kennislinkredacteur Elles Lalieu over het onderzoek van Roos Masereeuw.

Bronnen:

  • Joshua R., et. Aa., Crossing kingdoms: Using decellularized plants as perfusable tissue engineering scaffolds. Biomaterials, Volume 125, Issue null, Pages 13-22. http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2017.02.011
  • Jansen J, De Napoli IE, Fedecostante M, et al., Human proximal tubule epithelial cells cultured on hollow fibers: living membranes that actively transport organic cations. Scientific Reports. 2015;5:16702. doi:10.1038/srep16702
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 19 juni 2017

Discussieer mee

0

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

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE