twitter facebook youtube instagram shop mail newsletter

Minilongetjes (en minineusjes) voor onderzoek naar CF

AOs_280x210.jpg


Minidarmpjes worden al een aantal jaar succesvol ingezet in het (medicijn)onderzoek naar CF. Deze minidarmpjes zijn gemaakt van darmweefsel en zijn daarmee een unieke ‘laboratoriumversie’ van iemand. Zo kunnen bijvoorbeeld diverse nieuwe medicijnen (CFTR-modulatoren) worden getest. Dit gebeurt momenteel in projecten als het Regenboogproject en HIT CF Europe.

Een veelgehoorde vraag hierbij is wanneer minilongetjes beschikbaar komen. CF is tenslotte niet (alleen) een darmziekte, infecties en ontstekingen van de longen staan meer op de voorgrond. Inmiddels is de methode om minilongetjes te maken ontwikkeld en gepubliceerd.                 Foto: microscoopplaatje van minilongetjes

In dit artikel beantwoorden we een aantal vragen over minilongetjes (ook verschenen in CFcenTRaal in maart 2019). Gimano Amatngalim, postdoctoraal onderzoeker in het UMC Utrecht, geeft een update over recente ontwikkelingen in het lab van Dr. Jeffrey Beekman.

Wie heeft de minilongetjes ontwikkeld?

Het Hubrecht Instituut werkt al een aantal jaar aan het maken van minilongetjes uit longweefsel. Samen met het laboratorium van Jeffrey Beekman is deze methode toegepast op longweefsel van mensen met CF. Het artikel over dit onderzoek is begin dit jaar gepubliceerd en vrij toegankelijk 1.

Kunnen minilongetjes zwellen, net zoals minidarmpjes?

Uit het onderzoek blijkt dat minilongetjes van mensen met en zonder CF kunnen zwellen. De minilongetjes met CF zwellen minder hard dan die zonder CF, wat suggereert dat er minder CF-eiwit actief is. Dit is vergelijkbaar met de minidarmpjes. Het effect van CFTR-modulatoren, die zorgen voor meer zwelling, is ook goed te meten in de minilongetjes.

Wat zijn nadelen van minilongetjes?

Het is meer belastend om aan longcellen te komen dan aan darmcellen. De longcellen worden via een longspoeling uit het lichaam gehaald of door een stukje (biopt) uit de longen te pakken. Daarnaast is het groeien van de minilongetjes en het uitvoeren van een zwellingstest lastiger dan bij minidarmpjes, omdat de methode nog vrij nieuw is en net een beetje anders is.

Gimano heeft de gepubliceerde methode inmiddels wel een stuk verbeterd. Het groeien van de minilongetjes gaat nu vrijwel altijd goed. De onderzoekers kunnen nu ook minineusjes kweken uit neuscellen, die met borstels uit de neus worden geschraapt.

Wat kun je met minilongetjes voor CF?

Chloridekanaal CFTR is aanwezig op veel plekken in het menselijk lichaam. Doordat nu ook minilongetjes gemaakt kunnen worden, kan de functie van CFTR in verschillende weefsels beter worden vergeleken. Doordat zowel het slijm als de trilharen zichtbaar zijn in minilongetjes, kan meer worden ontdekt over die processen bij mensen met CF en over de verschillen tussen diverse CFTR-mutaties. In minilongetjes zijn, naast CFTR, ook andere kanalen actief en kunnen allerlei celprocessen gevolgd worden.

Welke projecten lopen er nu in het laboratorium van Dr. Beekman?

De belangrijkste stap die nu moet worden gezet is het vergelijken van de functie van het CF-eiwit in de verschillende mini-orgaantjes: in de darm, in de longen en in de neus. Ook is het van belang om te meten of de mini-orgaantjes vergelijkbaar reageren op CFTR-modulatoren als op de mensen met CF zelf.

Doordat het CF-eiwit bij mensen met CF niet goed werkt, is de water-en-zoutbalans verstoord. Naast het chloorkanaal CFTR bestaan ook andere kanalen in de cellen van de longen en de neus om deze balans te beïnvloeden. Om de werking en het nut van deze kanalen goed te bestuderen wordt er gezocht naar middelen die deze kanalen kunnen aan- en uitzetten.

Daarnaast doen ze onderzoek naar een andere aangeboren, erfelijke aandoening waarbij de trilharen in de luchtwegen niet goed werken: primaire ciliaire dyskinesie (PCD). Hierbij worden de minilongetjes en minineusjes gebruikt om te kijken naar het functioneren van de trilharen en het transport van slijm en worden de mini-orgaantjes van mensen met CF bekeken.

Wat is het voordeel van minilongetjes en minineusjes?

Gimano: “Voor een onderzoeker is luchtwegmateriaal uitdagender, want ingewikkelder dan de darm. Maar qua wetenschappelijke relevantie staan het darmmodel en het luchtwegmodel naast elkaar”.

1. N. Sachs et al. Long‐term expanding human airway organoids for disease modeling. The EMBO Journal (2019)