In eerder onderzoek is de 3D-spier ontwikkeld; een spiertje in miniatuurformaat, gemaakt uit menselijke huidcellen. De spier kan gezond zijn of een spierziekte hebben. Bovendien zijn de spiertjes gekoppeld aan een chip die beweging kan meten. Zo kan deze ‘muscle-on-a-chip’ gebruikt worden om medicijnen op te testen. In dit onderzoek wordt de muscle-on-a-chip verder verbeterd. Het nieuwe model bootst menselijke spiercomplexiteit nauwkeuriger na en maakt gelijktijdige real-time metingen van meerdere spiertjes mogelijk.
Het ontwikkelen van een medicijn is een lang en kostbaar proces. Een belangrijke stap hierin is het testen van de medicijn in het laboratorium op celmodellen en proefdieren. Maar cellen en dieren reageren vaak niet hetzelfde op medicijnen als mensen. En veel medicijnen die hoopvolle resultaten laten zien in het laboratorium, blijken bij mensen niet het gewenste effect te geven. Daarom is in een eerder onderzoek de 3D-spier ontwikkeld. Dit is een kleine levende, menselijke modelspier. De 3D-spier kan bewegen en samentrekken, net zoals een echte spier. Bovendien kan de kracht van de 3D-spiertjes met een optische laser gemeten worden. De 3D-spier – of ‘muscle-on-a-chip’ – betekent een enorme stap vooruit voor onderzoek naar spierziekten en mogelijke medicijnen.
In dit onderzoek ontwikkelen de onderzoekers een nieuwe versie van het model dat in staat is om meerdere 3D-spiertjes tegelijkertijd in real-time te meten. Dit apparaat maakt gebruik van geavanceerde sensortechnologie om de kracht van de spiertjes te monitoren en kan verschillende soorten spierbewegingen simuleren. Bijvoorbeeld excentrische contracties waarbij de spier verlengt onder spanning. Met dit verbeterde systeem kunnen de effecten van verschillende therapieën en trainingsprogramma’s op de spierfunctie worden onderzocht. Daarbij richten de onderzoekers zich in eerste instantie op de spierziekten FSHD en de ziekte van Pompe.
De eerste tussentijdse resultaten worden in de loop van 2026 verwacht.
Prof. dr. Pim Pijnappel, dr. Jessica de Greef & drs. Niek Rijnveld
Erasmus MC, LUMC & Optics11 Life
€ 375.000 (medegefinancierd met PPS-subsidie die door Health~Holland, Topsector Life Sciences & Health, beschikbaar is gesteld aan het Spierfonds ter stimulering van publiek-private samenwerkingen)
Pim Pijnappel is moleculair bioloog in het Erasmus MC. Hier doet hij onderzoek naar metabole ziekten, en in het bijzonder de ziekte van Pompe. Hij werkt onder andere aan stamceltherapie en gentherapie als behandeling voor deze ziekten.
