Onderzoekers van de onderzoeksinstituten MIRA en MESA+ van de Universiteit Twente hebben een ‘aan-uit-knop’ voor bloedvatvorming in menselijk weefsel gevonden. Uit hun onderzoek blijkt dat je met mechanische krachten op cellen de aangroei van nieuwe bloedvaten kunt sturen. De ontdekking is een belangrijke stap om nieuwe weefsels of zelfs organen te kunnen kweken. Onlangs hebben de onderzoekers hun onderzoeksresultaten gepubliceerd in het toonaangevende wetenschappelijke vakblad PNAS.
Veel wetenschappers doen onderzoek naar het kweken van weefsels in een laboratorium. Ze hopen hiermee onder meer een alternatief te vinden voor donororganen. Voordeel van gekweekte organen en weefsels is namelijk dat ze in principe onbeperkt beschikbaar zijn en dat je geen problemen hebt met afstotingsreacties.
Wetenschappers zijn al in staat om met stamcellen kleinere stukken weefsel te kweken. Maar, wil je een volgende stap qua grootte maken, dan is het van belang dat het weefsel is voorzien van bloedvaten die alle cellen van voedingsstoffen kunnen voorzien.
Bij het kweken van weefsel maken wetenschappers momenteel meestal gebruik van groeifactoren, specifieke chemische stoffen, die cellen aanzetten om bloedvatweefsel te vormen. Nadeel van het gebruik van deze groeifactoren is dat ze duur zijn en dat het erg complex is om de vorming van bloedvatweefsel goed te sturen; je hebt een mix van verschillende groeifactoren nodig en de timing en verhouding van de mix is van groot belang.
Mechanische spanningen
De UT-onderzoekers hebben nu een natuurlijkere methode gevonden om bloedvatvorming in gang te zetten. Ze kweekten zogenaamde mesenchymale stamcellen en ‘bloedvatcellen’ (endotheelcellen) in verschillende driedimensionale vormen. De vorm waarin de celkweekjes groeiden bleek te bepalen of en waar er bloedvaten ontstonden. Bij vormen met hoeken trokken de cellen zich in de hoeken verder terug dan aan de randen. Hierdoor ontstonden interne mechanische spanningen in de celkweekjes. Deze mechanische spanningen zetten de cellen aan om zelf de juiste groeifactoren te produceren en daarmee bloedvatvorming in gang te zetten.
Hiermee hebben de onderzoekers een methode in handen, om zonder zelf groeifactoren toe te dienen, bloedvatvorming in gang te zetten. Dit is niet alleen relevant bij het kweken van weefsels. De onderzoekers denken dat de kennis op termijn ook gebruikt kan worden in de strijd tegen kanker door de bloedvatvorming rond de tumor te remmen.
Het onderzoek is uitgevoerd door Nicolas Rivron, Erik Vrij, Jeroen Rouwkema, Severine Le Gac, Albert van den Berg, Roman Truckenmüller en Clemens van Blitterswijk. Het onderzoek vond plaats binnen de onderzoeksinstituten MIRA en MESA+ en de vakgroepen Tissue Regeneration, Biomechanical Engineering en de BIOS Lab on a Chip group van de Universiteit Twente. Het is financieel mede mogelijk gemaakt door Technologiestichting STW.
Noot voor de pers
Voor meer informatie, of een digitale versie van het artikel ‘Tissue deformation spatially modulates VEGF signaling and angiogenesis’ kunt u contact opnemen met wetenschapsvoorlichter Joost Bruysters (053 489 2773 / 06 1048 8228).
