De droom van dr. Andries van der Meer
“Mijn droom is om leeftijdgebonden macula-degeneratie oftewel netvliesveroudering volledig te stoppen met een behandeling op maat. Dat kan door gepersonaliseerde ‘eye-on-a-chip’ te gebruiken: een microchip met een uit eigen materiaal gekweekt stukje netvlies van de patiënt. Zo’n eye-on-a-chip maakt het mogelijk om oogaandoeningen efficiënter en beter te onderzoeken en ook de personaliseerde behandelingen te ontwikkelen.”
De patiënt
Ans (60) * heeft sinds vier jaar last van de oogaandoening die bekend staat als maculadegeneratie. Doordat ze slechter is gaan zien, ging ze beperkingen ondervinden, niet alleen buitenshuis, maar ook in en om het huis. Ze heeft moeite gekregen met lezen, televisiekijken en het herkennen van mensen buitenshuis.
Ans is zich ongemakkelijk gaan voelen omdat ze mensen niet meer recht kan aankijken of omdat de gezichtsuitdrukking van de gesprekspartner niet meer goed te zien is. Ze stoot regelmatig zaken om. Winkelen wordt lastig omdat prijskaartjes niet meer te lezen zijn. Autorijden is onmogelijk, maar ook fietsen wordt steeds lastiger. “De sociale contacten worden alsmaar minder. Mijn wereld is een stuk kleiner geworden. Ik durf nauwelijks nog de deur uit en ook thuis ben ik heel beperkt in mijn mogelijkheden.”
De uitdaging
Maculadegeneratie (MD) is een verzamelnaam voor veel aandoeningen. De meest voorkomende vorm is Leeftijdgebonden MD (LMD), ook wel netvliesveroudering genoemd. Omdat door de vergrijzing in Nederland het aantal ouderen de komende jaren verder zal toenemen, zal ook het aantal ouderen met LMD stijgen. In Nederland lijdt naar schatting ongeveer 14% van de mensen tussen 55 en 64 jaar aan enige vorm van LMD. Dit loopt op in de groep 65- tot 75-jarigen tot bijna 20% en in de groep van 75-plussers tot 37%.
De eerste symptomen van LMD uiten zich vanaf het 55e levensjaar, maar dat gebeurt niet bij iedereen op dezelfde manier. Sommige mensen zien een wazige of donkere vlek, die overal zit waar je naar kijkt. Bij anderen openbaart LMD zich door vervormingen van het beeld. Ook het verloop van LMD kan verschillend zijn. In de meeste gevallen (de zogenoemde droge vorm) verloopt het proces langzaam. Dat maakt het voor veel mensen moeilijk aan te geven wanneer het slechter zien is begonnen. In andere gevallen (de natte vorm) kan het proces snel gaan. Van de ene op de andere dag ontstaan vervormingen in het beeld, waarna ook de gezichtsscherpte sterk afneemt.
De diverse vormen van MD hebben allemaal één ding gemeen. Door uitval van de lichtgevoelige cellen in de macula gaat de gezichtsscherpte sterk achteruit. Bij maculade-generatie ontstaat het probleem niet in de lens van het oog, maar in het netvlies, helemaal achter in de oogbol. Het is een oogaandoening waardoor de gezichtsscherpte sterk afneemt. Details worden waargenomen met het centrale deel van het netvlies, de macula of gele vlek. Juist door de uitval van deze functie ontstaan problemen met onder andere het lezen en het herkennen van gezichten. Een bril of verandering van brillenglazen biedt geen oplossing.
In veruit de meeste gevallen van MD is er medisch nog weinig tot niets te doen aan het degeneratieproces. De huidige behandeling bestaat uit regelmatige injecties in het oog, een therapie die als zeer vervelend wordt ervaren. MD leidt zelden tot volledige blindheid. Voor degene met MD en zijn/haar omgeving is het daarom belangrijk te leren omgaan met de beperking van het gezichtsvermogen. De meeste mensen behouden een redelijk perifeer gezichtsvermogen. We spreken dan ook liever over ‘sociale blindheid’.
Waarvoor vraag ik uw steun?
“We werken vanuit Twente in een groot onderzoeksprogramma aan de eerste prototypes van een eye-on-a-chip. Het persoon-specifieke weefsel voor het model wordt gemaakt uit stamcellen die uit bloed of zelfs uit urine gewonnen kunnen worden. Donoren hoeven dus geen direct netvliesweefsel af te staan: een buisje bloed volstaat. Het onderzoek richt zich op het nabootsen van het netvlies in gezonde staat.
De volgende stap is om een eye-on-a-chip te bouwen die LMD nabootst. Daarvoor is meer onderzoek nodig. De verwachting is dat het inbouwen van patiëntenweefsel niet genoeg is, omdat weefsel ook kunstmatig moet worden verouderd. Als dat is gelukt, kunnen nieuwe behandelmethodes voor specifieke patiënten worden getest. Het onderzoek moet het straks mogelijk maken om een grote hoeveelheid chips met organen parallel te kweken, om bijvoorbeeld variaties in het ziekteverloop in te bouwen, variaties in de behandelmethodes en doseringen te testen, en de natuurlijke variatie in weefselgroei te vangen.”
Daarna willen we een ‘levende databank’ aanleggen van enkele tientallen chips die representatief zijn voor de belangrijkste patiëntengroepen met LMD. Deze levende databank is nodig om de samenwerkingspartners in ziekenhuizen en in de farmaceutische industrie te faciliteren bij het onderzoek naar het precieze verloop van de ziekte in de verschillende patiëntengroepen, en om op basis hiervan nieuwe behandelingen te testen. Die levende biobank gaat een grote impact hebben op medicijnonderzoek en op het identificeren van nieuwe behandelmethodes voor LMD.
Over tien tot vijftien jaar hebben klinieken miniatuurversies van organen van hun patiënten in opslag. Hierop kan de optimale samenstelling van medicijnen worden getest voordat deze aan de patiënt wordt toegediend. De huidige praktijk is helaas dat veel patiënten geen of weinig baat hebben van de hun toegediende medicijnen. Het is one-size-fits-all. Dat betekent: veel behandelingen, weinig effect, maar wel soms last van vervelende bijwerkingen. Dat willen en kunnen we voorkomen door een gepersonaliseerde eye-on-a-chip te gebruiken.”
Wat kan ik doen met 1 miljoen?
“Om patiënten met netvliesveroudering te helpen aan een medicijn op maat, is een versnelling van ons onderzoek noodzakelijk. Met 1 miljoen kunnen wij onze vakgroep aanvullen met twee promovendi en analist-onderzoeker. Zij zullen binnen vier jaar de eerste prototypes van een eye-on-a-chip met LMD ontwikkelen. Ook stellen we een gepromoveerd biomedisch ingenieur aan, die de groep twee jaar lang helpt met het opschalen en parallelliseren van eye-on-a-chip LMD-modellen.”
Wie is Andries van der Meer?
Dr. Andries van der Meer is assistant-professor en op weg naar het hoogleraarschap. Hij studeerde Medische Biologie in Groningen, promoveerde op biomedische technologie aan de Universiteit Twente en werkte vervolgens twee jaar als fellow bij Harvard Medical School in Boston. In 2015 haalde Twente hem terug en hielp hij in vier jaar de groep Applied Stem Cell Technologies opbouwen, die nu uit 20 personen bestaat. Binnen deze groep houdt hij zich vooral bezig met de ontwikkeling van organ-on-a-chip-modellen. Van der Meer: “Ik ben gefascineerd door ziektes en het menselijk lichaam en kijk ernaar met een technische blik. Hoe werkt een cel en hoe kun je menselijk weefsel bouwen? Als je je bezighoudt met dit soort vragen kun je eindeloos shoppen in Twente en heel veel inspiratie opdoen bij talloze collega’s.”
Universiteit Twente
De Universiteit Twente loopt in Nederland voorop als het gaat om nano-, micro-, chip- en weefseltechnologie, stamcellen en sensoren. Ook op Europees en wereldniveau scoort de UT goed. Met organs-on-a-chip zijn de Twentse onderzoekers in staat om superieure schaalmodellen van het menselijk lichaam te bouwen. Er worden hartcellen, spieren en bloedvaten gecreëerd om onder meer medicatie en voeding op uit te testen. De volgende stappen zijn om de screeningsmethoden verder te verbeteren en te verfijnen. Dat gebeurt samen met technische partners, klinisch-biomedische partners en partners uit de farmaceutische industrie.
*De hier beschreven patiëntcasus is fictief en gebaseerd op de ervaringen met verschillende echte patiënten, zoals onze onderzoekers ze tegenkomen in de klinieken.