Na een hartinfarct kan de hartspier schade oplopen. Hartspiercellen delen zichzelf niet. Wetenschappers onderzoeken of ze het hart kunnen repareren met stukjes hartspierweefsel uit de 3D-printer. De resultaten met muizen zijn veelbelovend.
Sjoerd onderzoekt hoe je een hart buiten het lichaam langer in leven kunt houden. Dat geeft je meer tijd om aan het hart te sleutelen. Een uurtje geleden ongeveer eruit gehaald. Een uurtje geleden? Ja. Het is helemaal koud, tot vier graden. Maar, daarvoor moet hij het hart eerst weer laten kloppen. Dan blijft het hart eigenlijk leven. Dat is natuurlijk wat we willen. We willen dat het hart levend is en daarna weer opnieuw kan starten. Wat doe je nu allemaal? Omdat ik het op het slachthuis redelijk snel eruit moet halen zitten er nu wat dingen aan die we nu niet nodig hebben zo. Oh, precies, ja. En die ga ik er zo rustig aan een beetje afhalen. Zodat alleen het hart overblijft, met de aansluiting die we nodig hebben. Dit is bijvoorbeeld de luchtpijp. Die hebben wij niet meer nodig.
Tijdens het slachten heeft Sjoerd ook het bloed van het varken opgevangen. Daar wordt nu extra zuurstof aan toegevoegd. En het wordt opgewarmd, zodat het kan worden teruggegeven aan 't hart. Nou, nu gaan we ervoor zorgen dat hij een beetje lekker ligt. Op zijn bedje. Oké, klaar? Ja. Alles staat open? Ja. We zijn klaar en we gaan nou het hart weer voorzien van bloed. En dat is altijd even een spannend moment of alles goed gaat en hij weer gaat kloppen. Ik heb nou de bloedlijn open. De druk open. Dan zien we eigenlijk dat meteen alles weer meteen mooi opbolt. Wat mooi, al die kleine vaatjes! Nou loopt hij vol. Een klein spuitertje daar dadelijk, denk ik. O, jeetje...Hij begint al samen te trekken. Oh, ja, hij gaat kloppen! Een heel klein beetje niet van bovenaan. Ja. Nou ja, wel iets meer. O! Ja, een klein sneetje. De pacemaker staat alvast aan. Mocht het nodig zijn. Dan komen de peddels erbij. Dit is het laatste. Nou proberen we hem nu weer te herstarten. Nog een keer. Oh! Ben je tevreden? Voor mij als leek denk je: hij doet het. Maar kijk je anders? Het is nog niet zoals wij zouden willen, maar het komt wel. Oke. Hij heeft natuurlijk net een tijd op ijs gelegen, dus hij moet altijd even herstellen. Het is nu nog een beetje onregelmatig. Maar…Dit is een pacemakerlead. We gaan hem een beetje helpen in het begin om het ritme te houden. We beginnen even op 90, ja? M-hm. Wat we nu gaan doen is dit hart laten herstellen. We gaan sowieso een kwartier, 20 minuten kijken hoe dit zich ontwikkelt. En of het goed genoeg wordt om zeg maar te kunnen switchen naar een modus waarin het hart zichzelf voorziet van zuurstof. Dit is wel voor jou een kans om even te voelen hoe het voelt. Ja? Mag ik? Ja, absoluut. Kom maar aan deze kant. Ja? Mag ik hem gewoon zo vastpakken? Zullen we het even samen doen? Ja. Als je mijn hand... dan ga ik je even begeleiden. Als je hem te zachtjes aantikt gaat het niet goed. Dus je moet even goed duwen. Wauw...Oh, wat gaaf, zeg! Voel je hoeveel leven er eigenlijk in zit, he? Ja! Maar wat ik zo bijzonder vind, ik voel hier een hart en mijn hart, jullie hart is gewoon hetzelfde. Ja, ik hoop niet zoals dit, want dan zag je een beetje witjes. Nee, haha! Haha. Heel bijzonder en mijn gast hier aan tafel gaat eigenlijk verder, waar dit ophoudt. Welkom, Pieter Doevendans. Jij bent hoogleraar cardiologie in het UMC Utrecht. Jij kijkt hoe je muizenharten kunt repareren met hartweefsel dat uit een 3D-printer komt. Dit was al waanzinnig maar dat kan ook nog. Waar begin je dan mee? Met het team waarmee wij werken doen wat belangrijk onderzoek of we hartspiercellen in voldoende mate kunnen krijgen om iets voor een hart te kunnen betekenen. Hartspiercellen kunnen zichzelf niet delen. We moeten een truc bedenken om dat te realiseren. We hebben bedacht dat het mogelijk is om vanuit een stukje weefsel van een patiënt cellen te isoleren, daar kunnen we stamcellen van maken. En stamcellen hebben nog geen keuze gemaakt wat ze moeten worden. Hartspiercellen of zenuwcellen. We kunnen ze sturen om hartspiercellen te worden. Wat zien we hier? Hier zie je een Petrischaaltje met 1 laagje hartspiercellen. Je ziet dat ze uit zichzelf gaan samentrekken. Ook met een mooi ritme. Dat past een beetje bij het ritme van een menselijk hart. Dat zit in die cel? De boodschap dat ze dit moeten doen? Exact. Dan heb je dat, wat ga je dan doen? Het is belangrijk dat je die cellen op een goede manier probeert terug te geven aan het hart. We zoeken daarvoor een soort engineering.
Een methode om met techniek het hart te gaan verbeteren. Het is belangrijk dat het hart dan ook de juiste richting krijgt. Dat de cellen en de vezels dezelfde goede richting krijgen. Dit is het ritme van een hartkamer? Het ritme, maar vooral ook de beweging van de linker kamer. Je ziet dat het hart dikker wordt als het samentrekt. Het wordt ook korter. En je ziet een soort wringfunctie. Al die functies zijn belangrijk om zoveel mogelijk bloed uit het hart uit te pompen per hartslag. Je hebt de cel, de beweging, dan heb je ook dit nodig, wat is dit? De richting van de cellen moet je aangeven. Die moeten echt de goede kant op bewegen. Als ze de tegengestelde beweging maken, heeft het geen meerwaarde voor het hart. We zoeken met een soort matrixbasis om te zorgen dat de hartspiercellen de goede kant op gaanliggen...en de goede kant op gaan samentrekken. Dit is ook interessant om te zien. We testen of de kracht voor een matrix voldoende is. Het hart bouwt een flinke druk op. Kan het weefsel dat aan? Dat kun je hiermee testen. Met een soort trekkracht. Hoe groot is dit in het echt? Heel klein, 2 cm. Maar toch zichtbaar. Je kunt het echt zien? Zeker, ja. Alles is geprepareerd. Dan kan het printen beginnen. Ja. We gaan een stukje hartspierweefsel proberen te printen. Dat is een combinatie van een gel, waar de hartspiercellen eigenlijk inzitten. Dan kunnen we kiezen of we het heel dicht op elkaar zetten, of dat we er meer ruimte tussenlaten. Hier zitten de cellen al in de gel. We kunnen het zo dik maken als wij willen. De wanddikte van de hartspier is ongeveer een centimeter. Dat kan hiermee. Je kunt een ongeveer een centimeter dik preparaat maken. Je ziet dat het met verschillende laagjes opgebouwd wordt tot een bepaalde dikte. Dit kunnen we in een kweekschaaltje brengen. We kunnen het weefsel vrij lang in leven houden, een aantal weken. Zo ziet het printen er in werkelijkheid uit. Je denkt misschien aan dikke druppels. Dat valt mee. Het is echt heel klein. Dit is hoe het in echt gaat. Het komt vloeibaar uit de printer. En als het afkoelt, wordt het een gel. En dan heb je dus een stukje weefsel en daar kun je een hart mee plakken. Ja. Je kunt proberen een reparatie aan het hart te doen. Hier laten we zien dat je een stukje weefsel uitknipt. Dat kun je plakken op in dit geval een muizenhart waar een hartinfarct heeft plaatsgevonden. Als je dat eroverheen plakt, krijg je een volledig herstel van die functie. We proberen het nu ook op varkensharten te testen. Daar wordt een soort pleister op geplakt. Niet te geloven. Om te kijken of het bijdraagt aan de knijpkracht van het hart. Beweegt het helemaal mee? Kan het geen problemen opleveren? Bijvoorbeeld dat je lichaam het gaat afstoten? Nee, als we de patiënt zijn eigen cellen gebruiken, is de kans heel klein. We zien inderdaad in de praktijk dat het weefsel prachtig gaat mee bewegen met het ritme van het hart, zoals zou moeten. Er kunnen ritmestoornissen optreden als het echt zelfstandig gaat bewegen. Maar dat zien we in de praktijk niet als een reëel probleem op dit moment. Dit gaat gewoon goed? Ja. In een dierenhart. Wanneer zou dit bij mensen kunnen? Dit is niet zo ingewikkeld. Op zich denk ik met twee tot drie jaar zou je dit in menselijke harten kunnen doen. Als een hartinfarct de oorzaak is van de verminderde functie. Jij zegt: het is niet zo ingewikkeld. Ik zit met open ogen te kijken. Voor jou is het: zo werkt het en dat gaan we doen. En over twee jaar kan het dus gewoon? Ja. Succes ermee. Dank je wel. Dank je wel.
