Mobiele menu

A human stem cell-based high-throughput screening platform for cardiac disease

Projectomschrijving

Ronde 2016 Module Toepassen van Innovaties: Hart- en vaatziekten zijn wereldwijd doodsoorzaak nummer 1. Met de toenemende vergrijzing zal het aantal mensen dat lijdt aan hart- en vaatziekten de komende jaren alleen maar sterk toenemen. Ondanks de toenemende uitgaven voor het ontwikkelen van nieuwe medicijnen, is het aantal medicijnen dat de patiënt bereikt zeer laag: slechts 1 op de 10.000 potentiële medicijnen doorloopt het hele proces van medicijnontwikkeling succesvol. Een belangrijke reden hiervoor is dat de huidige testmodellen, veelal gebaseerd op proefdieren, de effectiviteit en schadelijke bijwerkingen van medicijnen voor patiënten niet accuraat genoeg voorspellen. In dit onderzoeksvoorstel maken we gebruik van een humaan stamcel-gebaseerd geavanceerd hart-op-een-chip model, waarbij de meest cruciale functionele parameters van hartspiercellen, zoals contractiliteit, elektrische activiteit en calcium signalering, gemeten kunnen worden in een ‘high-throughput’ formaat. Met implementatie van deze technologie is het mogelijk om betere en veiligere medicijnen “op maat” te ontwikkelen met vermindering van het gebruik van het aantal proefdieren.

Verslagen


Samenvatting van de aanvraag

Hart- en vaatziekten zijn een belangrijke doodsoorzaak in Westerse landen bij zowel mannen als vrouwen. Voor het ontdekken en ontwikkelen van nieuwe medicijnen zijn de huidige testsystemen, veelal gebaseerd op dierexperimenteel onderzoek en het gebruik van cellijnen, niet voorspellend genoeg om de ziekte van de patiënt na te bootsen, waardoor medicijnen niet (voldoende) effectief zijn. Bovendien, is het niet mogelijk, gebruik makend van de huidige modellen, om rekening te houden met variaties tussen verschillende patiënten. Daarnaast heeft het gebrek aan betrouwbare en voorspellende modellen ertoe geleid dat medicijnen geïntroduceerd worden die mogelijk levensbedreigende neveneffecten kunnen veroorzaken. Met name cardiotoxiciteit, na zowel kortstondige als langdurige behandelingen met medicijnen, is een groot risico voor de patiënt. Om die reden is het wettelijk verplicht dat alle medicijnen uitvoerig getest moeten worden op mogelijke schadelijke bijwerkingen op het hart. Dit geeft aan dat de noodzaak hoog is om een voorspellend humaan testmodel te ontwikkelen. Sinds 2007 is het mogelijk om humane volwassen cellen om te zetten naar stamcellen. Deze stamcellen kunnen vervolgens weer omgezet worden naar elk ander celtype, zoals hartspiercellen. Recentelijk hebben we aangetoond dat het fenotype van deze hartspiercellen (van zowel gezonde personen als patiënten) behouden blijft en uitermate geschikt is voor het bepalen van schadelijke bijwerkingen. In dit onderzoeksvoorstel willen we de methoden om functionele metingen in hartspiercellen te kunnen verrichten uitbreiden met state-of-the-art technologie, met het doel een “high-throughput” methode te ontwikkelen en te optimaliseren die vroegtijdig in het proces van het ontdekken en ontwikkelen van nieuwe medicijnen gebruikt kan worden. Bij een succesvolle implementatie zal dit leiden tot veiligere en effectievere medicijnen en een afname in het gebruik van dierproeven.

Onderwerpen

Kenmerken

Projectnummer:
114022507
Looptijd: 100%
Looptijd: 100 %
2017
2022
Onderdeel van programma:
Gerelateerde subsidieronde:
Projectleider en penvoerder:
Prof. dr. P.C.J.J. Passier
Verantwoordelijke organisatie:
Universiteit Twente