Menselijke hersenplakjes zijn belangrijk voor hersenonderzoek, bijvoorbeeld naar virussen die het brein infecteren

Wetenschappers van het Erasmus MC zijn erin geslaagd om plakjes van menselijke hersenen in leven te houden in het laboratorium, tot wel twee weken lang. Dit opent nieuwe deuren voor hersenonderzoek, bijvoorbeeld naar virussen die het brein infecteren.

Wetenschappers gebruiken zogeheten modellen om onderzoek te doen naar de hersenen. Zo’n model kan bijvoorbeeld een proefdier zijn, een celkweek of een organoïde – een soort miniorgaan in een petrischaal. Dankzij nieuw onderzoek van het Erasmus MC kunnen menselijke hersenplakjes aan dat rijtje van modellen worden toegevoegd.

De hersenplakjes zijn afkomstig van mensen die hun hersenen na de dood hebben gedoneerd voor onderzoek. De onderzoekers snijden het hersenweefsel in reepjes van 0,35 millimeter. Dat is ongeveer vijf keer zo dik als een haar.

In leven houden
Onderzoeker Seyar Rashidi ontwikkelde een protocol om de hersenplakjes voor lange tijd in het laboratorium ‘in leven’ te houden. Hij ontwikkelde daarvoor een nieuwe kweekmethode waarmee zowel de hersencellen als de structuur van het hersenweefsel tot wel 14 dagen intact blijven. Dit was tot op heden niemand gelukt. Rashidi promoveerde op 22 april 2025 op zijn onderzoek, bij onderzoeksleider Georges Verjans van het HerpeslabNL van het Erasmus MC.

De hersenplakjes maken nieuw onderzoek mogelijk naar virussen die de hersenen infecteren. Verjans somt een lijst met voorbeelden op. ‘Het herpessimplex-virus kan hersenontsteking veroorzaken. Met de hersenplakjes kunnen we over een langere tijdsperiode precies zien hoe het virus zich gedraagt in het brein. Welke cellen raken geïnfecteerd en hoe reageren andere cellen daarop? Of denk aan onderzoek naar andere opkomende virussen waar we ongerust over zijn omdat ze de hersenen kunnen infecteren zoals het zikavirus, westnijlvirus en het usutuvirus. Maar ook bijvoorbeeld het cytomegalovirus dat schade aan de hersenen van het ongeboren kind kan veroorzaken. We willen meer leren over deze virussen zich gedragen in de hersenen en daarmee een betere behandeling ontwikkelen.’

Gaten vullen
Het nieuwe model biedt mogelijkheden om antivirale medicijnen en therapieën te testen, voegt Rashidi toe. ‘Dat geeft ons een beeld van hoe medicijnen gaan werken bij de mens. Welke middelen zijn effectief tegen welke virussen en wat zijn de bijwerkingen?’ Verjans is enthousiast. ‘Het is spectaculair dat we het hersenweefsel nu zo lang in leven kunnen houden. Dit gaat veel nieuwe inzichten opleveren.’

Het bijzondere aan de lang houdbare hersenplakjes is dat ze gaten vullen die andere modellen laten vallen. De missing piece, zo noemen de onderzoekers van het Erasmus MC hun nieuwe model. De hersenplakjes bevatten bijvoorbeeld alle celtypen die in de hersenen zitten, in tegenstelling tot celkweken die maar een of twee soorten cellen bevatten. Er zitten zelfs immuuncellen in, die ontbreken in organoïden. En ze zijn gemaakt van menselijke hersenen, wat de stap van het laboratorium naar de patiënt kleiner maakt – een manco van proefdieronderzoek.

De hersenplakjes zijn volgens Verjans en Rashidi geen vervanging, maar een verrijking van het bestaande arsenaal aan modellen voor hersenonderzoek. ‘Eén model is meestal niet genoeg en geen enkel model is perfect. Alle modellen hebben voor- en nadelen, ook de hersenplakjes. Afhankelijk van de onderzoeksvraag kies je welk model het beste ingezet kan worden. Je kunt bijvoorbeeld iets testen in een muismodel en daarna met de hersenplakjes makkelijker checken of het bij mensen gaat werken, voordat je de overstap maakt naar patiënten.’

Bron: Erasmus MC