Prof. dr. Pim Pijnappel
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 als behandeling voor deze ziekten.
In eerder onderzoek is de 3D-spier ontwikkeld. Een miniatuurversie van de spier, 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. Het doel van dit onderzoek is om een speciale plaat te ontwerpen waarop 96 3D-spiertjes kunnen groeien en waarvan de spierkracht individueel gemeten kan worden.
Achtergrond van het onderzoek
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 zijn de 3D-spiertjes gekoppeld aan een chip die de bewegingen kan meten. De 3D-spier – of ‘muscle-on-a-chip’ – betekent een enorme stap vooruit voor onderzoek naar spierziekten en mogelijke medicijnen.
Doel van het onderzoek
Het doel van dit onderzoek is om een speciale plaat te ontwerpen waarop 96 3D-spiertjes kunnen groeien en waarvan de spierkracht individueel gemeten kan worden. Zo kunnen in de toekomst grote hoeveelheden (kandidaat)medicijnen tegelijkertijd getest worden. Daarnaast hopen de onderzoekers meer te weten te komen over het ziektemechanisme van de ziekte van Pompe en FSHD, de twee spierziekten waarvoor de eerste muscle-on-a-chip modellen zijn ontwikkeld. In de toekomst kan de muscle-on-a-chip ook voor andere spierziekten ontwikkeld worden.
Eindresultaten
Met de 3D-spiermodellen die recent zijn ontwikkeld kunnen helaas geen grote hoeveelheden (kandidaat)medicijnen tegelijkertijd getest worden. Daarom hebben de onderzoekers in dit project een speciale plaat ontworpen, het zogeheten ‘high throughput 3D-muscle-on-chip model’. Op deze speciale plaat kunnen vele spierbundels gelijktijdig opgroeien. In deze spierbundeltjes kunnen de onderzoekers vervolgens spierkracht meten en of bepaalde eiwitten meer of minder worden aangemaakt. Daarnaast is de plaat zo ontworpen dat deze ook gebruikt kan worden door robots, zodat in de toekomst grote screens kunnen worden uitgevoerd die de onderzoekers helpen om bestaande en nieuwe medicijnen voor de ziekte van Pompe en FSHD te ontwikkelen en te testen.
Over het onderzoek
Onderzoeker
Prof. dr. Pim Pijnappel, dr. Jessica de Greef & drs. Niek Rijnveld
Locatie
Erasmus MC, LUMC & Optics11
Kosten
€ 280.000,- (medegefinancierd met PPS-toeslag die door Health~Holland, Topsector Life Sciences & Health, beschikbaar is gesteld aan het Spierfonds ter stimulering van publiek-private samenwerkingen)
