Nieuwe materialen gaan het lichaam helpen zelf beschadigde weefsels en organen te genezen

Hartfalen, nierfalen en versleten tussenwervelschijven. Dit soort aandoeningen moet het lichaam in de toekomst zelf kunnen genezen.

Topwetenschappers van de Technische Universiteit Eindhoven, Universiteit Maastricht, en uit Utrecht (UMC Utrecht, Hubrecht Instituut en Universiteit Utrecht) gaan hiervoor intelligente biomaterialen ontwikkelen die het zelfherstellende vermogen van het lichaam activeren en sturen. Hun onderzoeksprogramma, met de naam Materials-Driven Regeneration (MDR), krijgt een Zwaartekrachtsubsidie van 18,8 miljoen. Dit maakte minister Jet Bussemaker (OCW) maandag 8 mei, bekend. De universiteiten zelf investeren samen zes miljoen in het programma.

Herstel regisseren
Het aantal mensen dat kampt met chronische ziektes neemt sterk toe, vooral door de vergrijzing. Dat veroorzaakt veel menselijk leed, en het leidt tot stijgende zorgkosten. Regeneratieve geneeskunde heeft de belofte in zich om chronische aandoeningen echt te verhelpen. Deze revolutionaire en relatief nieuwe tak van de wetenschap beoogt het lichaam zelf aan te zetten tot herstel. Een groep eminente materiaalwetenschappers, celbiologen, weefseltechnologen en artsen in Nederland gaan nu samen diepgaand onderzoek doen om dit werkelijkheid te maken. Ze willen binnen tien jaar materialen ontwikkelen die herstel in het lichaam in gang te zetten en regisseren, en daarna langzaam oplossen, om zo weer uit het lichaam te verdwijnen. Hans Clevers als geneticus verbonden aan het Hubrecht Instituut, het UMC Utrecht en het Prinses Maxima Centrum: “met deze subsidie krijgen we ook de mogelijkheid om organoiden verder te ontwikkelen tot organen waar we onderzoek op kunnen doen en medicijnen op kunnen testen. Zo besparen we mensen gecompliceerde en pijnlijke onderzoeken en daarmee ook een langdurig ziekte proces én verhogen we de kwaliteit van leven”.

Moleculaire machinerie
De nieuwe materialen moeten hiervoor naadloos aansluiten op de moleculaire machinerie van cellen, en ze moeten zich aanpassen bij veranderingen. Hoog op het wensenlijstje van de onderzoekers staat een imitatie van de biologische extracellulaire matrix (ECM). Zo’n structuur houdt de cellen bij elkaar en stuurt de ontwikkeling ervan richting functioneel weefsel. Voor verschillende soorten weefsel zullen er verschillende varianten nodig zijn van zo’n synthetische matrix.
De wetenschappers willen doorgronden hoe zich in het lichaam nieuw weefsel vormt in geïmplanteerde mallen die langzaam oplossen. Ze gaan dit onderzoeken bij de groei van nieuwe hartkleppen, nieuwe bloedvaten, nieuwe nieren, nieuw bot en kraakbeen, en tussenwervelschijven, in het menselijk lichaam.

Herstel van organen
Een deel van het onderzoeksprogramma richt zich op het herstel van complexe organen en hun werking. Daarvoor is niet alleen functioneel weefsel nodig zoals hartweefsel of nierweefsel, er zijn bijvoorbeeld ook bloedvaten nodig. De wetenschappers willen hiervoor ‘bouwblokken’ ontwikkelen die in het lichaam kunnen worden geassembleerd om zo complexere structuren te vormen. Het onderzoek richt zich onder meer op het herstel van het hart na een hartinfarct, en op het creëren van werkende onderdelen voor de nier voor patiënten met nierfalen. Ook nemen de onderzoekers het herstel onder de loep van de complexe aanhechting van bot en aangrenzend weefsel zoals kraakbeen en spieren. “Deze toekenning geeft een geweldige impuls aan het onderzoek op het gebied van Regeneratieve Geneeskunde en biomaterialen en zal in de toekomst belangrijke oplossingen kunnen bieden voor chronische ziekten, bijvoorbeeld voor patiënten met chronische nierschade. Wij zijn nu in staat om in het laboratorium een soort mini niertjes te kweken. In dit onderzoeksprogramma zullen we door gebruik te maken van biomaterialen de vorming van functionerend nierweefsel uit deze organoiden verder ontwikkelen zodat we uiteindelijk patiënten met nierfalen hiermee kunnen helpen”,aldus Marianne Verhaar, nefroloog en hoogleraar experimentele nefrologie in het UMC Utrecht.

Maatwerk
Omdat de patiënten die hierbij baat hebben vaak senioren zijn en bijkomende aandoeningen hebben, gaat het onderzoekscollectief de genezingsprocessen proberen te sturen bij patiënten van verschillende leeftijden en met verschillende ziekten. Het doel is om te komen tot maatwerk, therapieën die passend zijn bij individuele patiënten en hun specifieke toestand.

Impact enorm groot
Volgens hoogleraar en programmacoördinator Carlijn Bouten is de potentiële impact van het MDR-programma enorm groot. “We gaan langdurig en op hoog niveau fundamenteel onderzoek verrichten aan biomaterialen waarmee we in de toekomst chronische ziektes kunnen aanpakken die nu nog niet genezen kunnen worden. We verwachten dat ons werk dan veel mensen een langdurig ziekteproces zal besparen. En het bespaart de maatschappij de kosten die anders nodig waren geweest voor de langdurige zorg.”

Nederlands beste wetenschappers
Materials-Driven Regeneration wordt geleid door zes uitmuntende wetenschappers, allemaal met grote ervaring in het leiden van baanbrekende onderzoeksprojecten. TU/e-hoogleraar Carlijn Bouten (cardiovasculaire regeneratie) doet de coördinatie van het programma, dat de beste Nederlandse wetenschappers verbindt op gebied van materiaalwetenschap (Bert Meijer, TU/e), celbiologie (Hans Clevers, Hubrecht Instituut), tissue engineering (Clemens van Blitterswijk, Universiteit Maastricht), nefrologie en vasculaire biologie (Marianne Verhaar, UMC Utrecht), en biomaterialen (Pamela Habibovic, Universiteit Maastricht).

Volgende generatie wetenschappers
Behalve het opdoen van fundamentele wetenschappelijke kennis heeft het programma ook als doel om de volgende generatie wetenschappers op te leiden op gebied van regeneratieve geneeskunde, vertelt Bouten. “Het Nederlands onderzoek op dit gebied is uniek, en wereldwijd leidend, en die positie moeten we behouden.” Ook belangrijk is de doelstelling om de vindingen uit het programma uiteindelijk via bedrijven naar de markt te brengen, zodat patiënten, de maatschappij en de economie er baat van hebben.

Bron: UMC Utrecht

Tags bij dit artikel:

• materialen
• beschadigde
• weefsels
• organen
• genezen