Onderzoekers van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) zijn er voor het eerst in geslaagd om in het laboratorium de drie belangrijkste eigenschappen van een kloppende hartcel tegelijkertijd te meten. Dit is nodig om bijvoorbeeld het effect van nieuwe medicijnen op het hart te testen.Wetenschappers gebruiken al langer hartcellen om buiten het lichaam te meten wat het effect is van bepaalde stoffen op het functioneren van de cel. Die hartcellen maken ze van stamcellen uit bijvoorbeeld de huid. Tot nu toe lukte het echter niet om betrouwbaar te meten wat bepaalde stoffen doen met de belangrijkste kenmerken van een hartcel: contractie, elektrische activiteit en de in- en uitstroom van calcium. Samen maken deze eigenschappen dat de hartcel klopt, zelfs buiten het lichaam in een petrischaaltje.
Nauwkeurig meten
Ingenieur en promovendus Berend van Meer ontwikkelde samen met onderzoeker Leon Tertoolen apparatuur en software waarmee de drie eigenschappen van een kloppende hartcel tegelijkertijd en zeer nauwkeurig gemeten en geanalyseerd kunnen worden. De onderzoekers beschrijven hun methode in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications.
“Het voordeel van deze nieuwe methode (die ook toepasbaar is op hart-op-chip modellen) is dat we niet alleen veel beter kunnen voorspellen wat de effecten van stoffen op het hart in het menselijk lichaam zijn, maar dat we ook kunnen zien hoe zo’n effect tot stand komt. We krijgen dus meer inzicht in het mechanisme van de hartcel en zijn reactie. Dat is belangrijk om te begrijpen welke stoffen risico geven op hartfalen. En omdat de hartcellen ook gemaakt kunnen worden van stamcellen van patiënten, kunnen we zien wie mogelijk (over)gevoelig is voor bepaalde medicijnen“, legt Van Meer uit. De onderzoekers laten zien dat als maar een of zelfs twee van deze eigenschappen gemeten worden, de voorspellende waarde veel minder groot is.
Lees voor meer informatie het artikel ‘Simultaneous measurement of excitation-contraction coupling parameters identifies mechanisms underlying contractile responses of hiPSC-derived cardiomyocytes’ in Nature Communications.