Adrián Seijas Gamardo: 3D in vitro-modellen bieden nieuwe inzichten in ziekten en de ontwikkeling van geneesmiddelen

Er werken meer dan 3000 mensen voor de Faculty of Health, Medicine and Life Sciences. Dat zijn meer dan 3000 individuen, elk met hun eigen interessante verhaal. Onze rubriek 'Nice to meet you' is in het leven geroepen zodat je over je collega's kunt lezen en hun verhaal kunt leren kennen. Deze keer spraken we met Adrián Seijas Gamardo, promovendus aan het "MERLN Institute for Technology-Inspired Regenerative Medicine" die nieuwe 3D technologie ontwikkelt voor de vervaardiging van complexere in vitro-modellen.

Plastiek versus hydrogel

in vitro models

In vitro-culturen geven inzicht in het gedrag van cellen en weefsels in een gecontroleerde omgeving, buiten het menselijk lichaam. Denk bijvoorbeeld aan een petrischaaltje. Hoewel dit nuttig is, gebruiken conventionele 2D in vitro-culturen kunststoffen die niet representatief zijn voor het menselijk lichaam. Adrián werkt bij MERLN als promovendus om nieuwe 3D in vitro-modellen te maken die complexer zijn met behulp van hydrogels. 
"Deze 3D-platforms bootsen de toestand van het menselijk lichaam beter na en kunnen ons nieuwe inzichten geven in ziekten en de ontwikkeling van medicijnen. Bijkomend voordeel is dat het maken van deze platforms ook de noodzaak van proefdieronderzoek vermindert." 
De afbeelding hiernaast is een visuele weergave, gegenereerd door A.I., die het verschil tussen plastic en hydrogels in in vitro-modellen illustreert.

Master Biomedical Sciences

Voordat hij bij MERLN aan de slag ging, volgde Adrián de master Biomedical Sciences met een specialisatie in regeneratieve geneeskunde aan de Universiteit Maastricht. Toen hij begon (onder supervisie van Paul Wieringa en Lorenzo Moroni, directeur van MERLN) wist hij niet eens dat sommige van de biofabricagetechnologieën die hij nu gebruikt überhaupt bestonden. En nu, 4 jaar later, geven zijn complexe 3D modellen belangrijke inzichten in de bloed-hersenbarrière en endometriose!

De bloed-hersenbarrière

De bloed-hersenbarrière is de scheidende laag in onze bloedvaten die voorkomt dat schadelijke stoffen in de bloedbaan de hersenen bereiken. "Maar voor de behandeling van patiënten met medicijnen, bijvoorbeeld specifiek voor Alzheimer, moeten we manieren vinden om de bloed-hersenbarrière te openen zodat het medicijn er doorheen kan", legt Adrián uit. "We staan nog maar aan het begin van het realistisch namaken van de bloed-hersenbarrière. Op dit moment gebruiken de meeste onderzoekers 'transwells', die je kunt vergelijken met een plastic spaghettizeefje bedekt met cellen van de bloed-hersenbarrière om te zien wat er doorheen gaat en wat niet. Ons doel is om een meer complete in vitro-chip te maken die zeer dunne bloedvaten nabootst met astrocyten eromheen (steuncellen die de doorlaatbaarheid van de barrière regelen). Op die manier kunnen we onderzoeken welke geneesmiddelmodificatie nodig is zodat het geneesmiddel de barrière kan passeren."

Naast het maken van modellen voor de bloed-hersenbarrière heeft Adrián nog een ander project. Een project waar een grote groep vrouwen die lijden aan endometriose, tot voor kort een onderbelichte aandoening, baat bij zal hebben.

De roep naar endometriose onderzoek

Endometriose komt wereldwijd bij ongeveer 10 procent van de vrouwen voor. Het is een aandoening die wordt veroorzaakt door de groei van endometriumweefsel in andere delen van het lichaam, meestal rond het bekkengebied, en kan veel pijn veroorzaken. "We begrijpen nog niet hoe het begint, maar een hypothese is dat de pijn wordt veroorzaakt door de ontsteking die wordt opgewekt door dit gemigreerde baarmoederweefsel. Samen met het MUMC+ genereren we endometriale organoïden (kunstmatig gekweekte miniatuurorganen) van patiënten, waarmee we het endometrium in 3D kunnen nabootsen. Vervolgens kunnen we ze kweken in een fibrotische omgeving (verdikt of littekenweefsel) en sensorische neuronen toevoegen om te onderzoeken wat de neuronen activeert en pijn veroorzaakt."

Volgens Adrián, die vroeger wetenschapscommunicatie deed in Spanje, kan het grote publiek invloed hebben op wat er aan onderzoek wordt gedaan. "Als genoeg vrouwen vragen stellen over endometriose en vragen om een beter begrip en meer behandeling, zullen regeringen geld beschikbaar stellen voor dit soort onderzoek."

Lees ook

  • Wetenschappers van het MERLN-instituut van Universiteit Maastricht en van het Maastricht UMC+ zijn erin geslaagd om een embryostructuur van een menselijke eeneiige tweeling te kweken uit louter stamcellen, zonder een eicel of spermacel te gebruiken. Dankzij deze kweek zien wetenschappers nu voor het...

  • Wetenschappers van het Maastricht MultiModal Molecular Institute (M4I) ontwikkelden de afgelopen jaren hun ‘intelligente operatiemes’, oftewel iKnife. Het Europese subsidieprogramma Interreg Vlaanderen-Nederland heeft nu voor de verdere ontwikkeling van deze techniek ruim 2 miljoen euro beschikbaar...

  • Levende hersenen in een laboratorium en onderzoek naar internetvrijheid. Maar liefst twee wetenschappers van Universiteit Maastricht zijn dit jaar genomineerd voor de Klokhuis Wetenschapsprijs. Breng jij ook je stem uit?