Wetenschappelijk onderzoek
Eigen stamcellen als medicijn: nieuw onderzoek naar celtherapie voor mitochondriële myopathie
Voor mensen met een mitochondriële spierziekte bestaat er op dit moment geen effectieve behandeling. Onderzoeker…
Lees verder
Stel je voor: een minuscuul bundeltje spiercellen in een laboratorium. Zo klein als de gum van een potlood, maar groot genoeg om te zien wat er misgaat in de spieren van mensen met een metabole spierziekte. Onderzoekers prof. dr. Dirk Lefeber en dr. Federica Conte van het Radboudumc gebruikten deze minuscule spierbundels om de stofwisseling te onderzoeken en ontdekten daarbij iets wat ze niet hadden verwacht.
De ziekte die energie tekortkomt
Metabole myopathieën zijn spierziekten waarbij de stofwisseling in de spieren niet goed werkt. Het lichaam kan brandstoffen zoals koolhydraten en vetten niet goed omzetten in energie. Dat klinkt abstract, maar de gevolgen zijn concreet: extreme vermoeidheid bij inspanning, spierpijn en bij sommige patiënten ook hartproblemen. PGM1-deficiëntie is een voorbeeld van zo’n ziekte. Een defect in één enzym verstoort het koolhydraatmetabolisme met ernstige gevolgen voor spieren, hart, lever en andere organen.
Het probleem: hoe kijk je in een spier?
Om nieuwe behandelingen te kunnen ontwikkelen en testen, heb je een goed model nodig. Maar traditionele methoden schieten tekort. Platte spiercellen in een petrischaaltje gedragen zich immers anders dan echte spieren. En spierweefsel afnemen bij patiënten voor elk experiment is ingrijpend en niet schaalbaar.
De onderzoekers kozen voor een andere aanpak: ze maakten 3D-spierbundels van hart- en skeletspierweefsel in het laboratorium, opgebouwd uit cellen van patiënten zelf. Deze modellen zijn ontwikkeld door prof. dr. Robert Passier (hart) en prof. dr. Pim Pijnappel (skeletspier). “Deze mini-spiertjes bieden heel veel mogelijkheden”, vertelt het onderzoeksteam. “Ze kunnen samentrekken en ontspannen, net als echte spieren. Dat maakt ze veel geschikter om te bestuderen wat er in een zieke spier misgaat.”
Een onverwachte vondst
Maar het bouwen van het model was nog maar het begin. Om echt te begrijpen wat er misgaat in de stofwisseling, koppelden de onderzoekers de spierbundeltjes aan een geavanceerde meettechniek: massaspectrometrie. Daarmee kunnen ze met grote precisie meten welke stoffen er in de spier aanwezig zijn, een soort gedetailleerde vingerafdruk van de stofwisseling.
En die vingerafdruk leverde een verrassing op. In spierbundeltjes van PGM1-patiënten vonden de onderzoekers een enorme ophoping van een specifieke suikerstof, iets wat eerder nooit was beschreven. “We hadden dit fenomeen niet verwacht. Het wijst op een nieuw ziektemechanisme dat we nu verder willen begrijpen.”
Bovendien lijken de spiercellen zichzelf te proberen te redden: ze schakelen over op een noodstrategie om toch energie te produceren. Dat werkt op korte termijn, maar niet bij langdurige inspanning, wat precies verklaart waarom patiënten zo snel uitgeput raken. De volgende stap is bevestigen of dit nieuwe mechanisme ook bij PGM1-patiënten voorkomt, en of het een aanknopingspunt biedt voor behandeling.
Nog veel te ontdekken
De resultaten bij PGM1-deficiëntie laten de potentie van het nieuwe model zien. Het team is dan ook enthousiast: “Dankzij het Spierfonds kunnen we de 3D-spier gebruiken voor onderzoek naar metabole myopathieën en dat opent deuren die eerder gesloten waren.”
