Voorlezen

Een nieuwe kijk op het netvlies retina-on-a-chip

Het netvlies is een complex en uit verschillende segmenten bestaand onderdeel van het oog. Om nog beter te kunnen begrijpen wat in het oog gebeurt bij patiënten met oogaandoeningen, ontwikkelen wetenschappers binnen HealthTech Nexus, de samenwerking tussen de Universiteit Twente en Radboudumc, een geavanceerder model in de vorm van een zogenoemd netvlies-op-een-chip. In dit model worden de drie verschillende lagen in het netvlies samengebracht. Deze combinatie is niet eerder gedaan. Als dit lukt, kan het model worden gebruikt om nog meer te weten te komen over wat er in het netvlies gebeurt bij oogaandoeningen en hoe daarop met geneesmiddelen kan worden ingegrepen. Een hoopvolle ontwikkeling voor patiënten.

In het project Netvlies-op-een-chip (Retina on a chip) ontwikkelen de onderzoekers een model dat het netvlies nabootst. 'Een complex proces, want het netvlies bestaat uit verschillende soorten cellen die allemaal hun eigen rol hebben maar wel samenwerken', zegt Alex Garanto van het Radboudumc. 'Wat we in het lab ontwikkelen, heeft alle componenten van het menselijke netvlies die relevant zijn voor de functie van het oog. We willen weten hoe het reageert bij ziekten van het oog die door leeftijd of een erfelijke component kunnen ontstaan. Met dierproeven is dit niet altijd gelukt, vandaar dat we nu voor deze aanpak hebben gekozen.'

Het gaat hierbij niet om microchips zoals die in auto’s, smartphones en zo veel andere producten worden toegepast. 'In ons geval gaat het om micro-fluïdische chips', zegt Andries van der Meer van de Universiteit Twente. 'Met vloeistof gevulde compartimenten ter grootte van ongeveer een millimeter. Het netvlies heeft ongeveer een vergelijkbare dikte, vandaar. De weefsels en cellen die Alex produceert zijn niet volledig georganiseerd en missen interacties met andere celtypen. In de Retina on a chip proberen wij er structuur in te brengen. Als we er zo in slagen de functie van het menselijke netvlies na te bootsen, hebben we daarmee een basis gecreëerd om therapieën te testen die kunnen werken om bij oogziekte het proces te herstellen of vertragen.'

Uniek onderzoek

Het combineren van cellen is in onderzoeksettings wel vaker geprobeerd. Maar alle drie de lagen van het netvlies – het vaatvlies, de pigmentepitheel-laag en de zenuwlaag – op een gecontroleerde manier bij elkaar brengen zodat er in die combinatie onderzoek mee kan worden gedaan is nieuw.

'In werken met de mate van complexiteit die hiervoor nodig is, zijn we beslist een van de leidende groepen', zegt Van der Meer. 'En het feit dat we dit op een chip doen, maakt die werkwijze heel secuur. In het oog is sprake van een continue interactie met licht, bloed, druk en mechanische stimulansen. Die kunnen we op die chip heel nauwgezet volgen. Daarmee kunnen we gecontroleerd per parameter aanpassingen doen – iets meer licht, iets meer druk – om het gevolg daarvan in kaart te brengen. We kunnen de technieken die in de kliniek dagelijks worden toegepast repliceren.'

Samenwerking

Samenwerking is in dit verhaal essentieel. 'We maken goed gebruik van de iPS-faciliteit (induced Pluripotent Stem Cells) van Radboudumc, die de cellen maakt die wij nodig hebben voor onze chips', zegt Van der Meer. 'En wij hebben via het TechMed Centrum de bio-engineering kennis in huis voor de fabricage van de chips en de werking ervan' Garanto vult aan: 'Wij hebben de klinische en cellulaire expertise, en de Universiteit Twente heeft de technische. Samen zijn we in staat om wat we nu ontwikkelen terug te brengen naar de kliniek.'

Deze ontwikkeling is interessant voor meerdere partijen om meerdere redenen; o.a. in de zoektocht naar therapeutische oplossingen om verlies van gezichtsvermogen tegen te gaan.

Uitdagingen

Op het moment hebben de onderzoekers nog te kampen met twee grote uitdagingen. 'De eerste is de variabiliteit tussen de modellen die we produceren', zegt Garanto. 'We boeken vooruitgang om die terug te brengen maar zover zijn we nog niet.' Van der Meer: 'In breder perspectief geldt dat we geïnteresseerde partijen moeten laten zien dat we kunnen opschalen. Dat we in een week dus niet één maar honderd Retina’s on a chip kunnen produceren die niet te veel onderlinge variatie vertonen. Punt is dat het pakweg 250 dagen duurt om vanuit stamcellen tot geschikte cellen voor ons doel te komen. Internationaal in ons veld een bekend probleem. We proberen dat proces te versnellen en werken zoveel mogelijk parallel om tijd te winnen.'

Er is nu een prototype van de eerste twee lagen van het netvlies. 'De derde, de zenuwlaag, is nog een uitdaging', zegt Garanto. 'Dat moet van constante kwaliteit zijn en we moeten de functie kunnen bepalen voordat we aan de connectie met de hersenen kunnen gaan werken.' Van der Meer: 'Met de modellen die we nu al hebben, kijken we altijd of we al effecten zien die we in verband kunnen brengen met ziekten in het oog.'

Toekomstperspectief

In antwoord op de vraag wat de ontwikkeling voor de patiënt kan gaan betekenen, zijn beiden nog terughoudend. 'Dat hangt in eerste instantie af van de vraag of de patiënt een therapie verwacht of begrip over wat in het oog gebeurt bij een bepaalde ziekte', zegt Garanto. Van der Meer voegt hieraan toe: 'Zelfs als we het perfecte model morgen al tot onze beschikking hadden, is het nog steeds zo dat de farmaceutische industrie gemiddeld vijf tot tien jaar nodig heeft om een nieuw geneesmiddel te ontwikkelen en toegelaten te krijgen voor klinisch gebruik. Maar voor heel zeldzame genetische ziekten kan de ontwikkeltijd misschien korter zijn. Daarin is de farmaceutische industrie minder geïnteresseerd omdat het om heel kleine patiëntaantallen gaat. Maar in de ontwikkeling daarvan is Radboudumc juist weer sterk.'

Beiden hebben geduld, ze vinden het fascinerend werk wat ze doen. 'Voor mij is de droom om de complexiteit van het menselijk lichaam in het laboratorium na te bouwen', zegt Van der Meer. 'Dat je ziet dat de cellen hun functie behouden als je ze in een laboratoriumsetting bij elkaar brengt. Dan leidt dat automatisch tot de vraag: "Als we dit kunnen, wat zouden we dan nog meer kunnen?" Dat is wat het voor mij boeiend maakt.' Garanto vult de droom net wat anders in: 'Mijn droom is dit sneller bij de patiënt te brengen. Daarom vind ik het zo mooi dat we samen de stap maken van fundamenteel onderzoek naar onderzoek dat echt in de praktijk wordt toegepast.'

Over HealthTech Nexus

Dit onderzoek is onderdeel van HealthTech Nexus, de strategische samenwerking tussen Radboudumc en Universiteit Twente. Samen richten zij zich op het aanpakken van nog onopgeloste vraagstukken in de zorg: dringende uitdagingen waarvoor momenteel nog geen haalbare oplossingen bestaan. In dit project Retina-on-a-chip gaat het om wetenschappers van de Universiteit Twente (Andries van der Meer, wetenschappelijk leider van het Organ-on-Chip Centre Twente) en het Radboudumc (Alex Garanto Iglesias, universitair hoofddocent en onderzoeksgroepleider afdeling Kindergeneeskunde en afdeling Humane Genetica).

ga naar hoofdinhoud
Over het Radboudumc Onze strategie HealthTech Nexus

Op het snijvlak van medische technologie en gezondheid

HealthTech Nexus is het strategische partnership tussen Radboudumc en Universiteit Twente op het snijvlak van medische technologie en gezondheid. We werken samen met partners aan kennisontwikkeling, onderwijs en innovatie om te voorzien in de 'unmet needs' op het gebied van gezondheid en gezondheidszorg: urgente behoeftes waar nog geen goede oplossingen voor bestaan.​

lees meer
Voorlezen

Op het snijvlak van medische technologie en gezondheid

HealthTech Nexus is het strategische partnerschap tussen Radboudumc en Universiteit Twente op het snijvlak van medische technologie en gezondheid. We werken samen met partners aan kennisontwikkeling, onderwijs en innovatie om te voorzien in de unmet needs op het gebied van gezondheid en gezondheidszorg: urgente behoeftes waar nog geen goede oplossingen voor bestaan.​

De zorg staat wereldwijd onder druk. Door sociale en demografische ontwikkelingen neemt de vraag naar zorg voortdurend toe, terwijl er steeds meer behandelmogelijkheden bijkomen. Dat zorgt voor personeelstekorten, toenemende complexiteit en snel groeiende kosten. Veel van deze vraagstukken bevinden zich op het raakvlak van zorg en geavanceerde technologie, twee domeinen die steeds nauwer met elkaar verweven raken. Wij zijn samen in staat om nieuwe antwoorden te vinden op deze vragen, dankzij onze unieke en complementaire expertise.​

Een hoogwaardige leer- en ontwikkelomgeving

De preklinische faciliteiten en simulatie-aanpak van de Universiteit Twente sluiten naadloos aan op de klinische faciliteiten en expertise van het Radboudumc. Dankzij o.a. de hybride OK’s (MITeC) van het Radboudumc en de simulatielabs van de Universiteit Twente ontstaat er een hoogwaardige leer- en ontwikkelomgeving voor het gehele zorginnovatietraject, van wetenschappelijk idee tot praktijkimplementatie.​

Binnen deze omgeving combineren we onze ervaring met onder meer AI, robotica, motion control en micro- en nanotechnologie om nieuwe toepassingen te ontwikkelen voor medische beeldvorming, interventie-oncologie en andere zorgdomeinen waar techniek het verschil kan maken. Tegelijkertijd leiden we een nieuwe generatie zorgprofessionals op, die uitblinken in het ontwikkelen en gebruik van moderne technologie voor betere zorg en meer patiëntcomfort. ​

Samen met patiënten, bedrijven en overheden vertalen we onze innovaties naar nieuwe producten en diensten voor zorg en gezondheid, met een gezamenlijk doel: future-proofing healthcare through technological excellence.​

Nieuws

bekijk alles

Uitgelichte samenwerkingen

Een nieuwe kijk op het netvlies retina-on-a-chip

We bouwen aan een netvlies‑op‑een‑chip (retina-on-a-chip), waarin de drie belangrijkste lagen van het netvlies uiteindelijk worden bij elkaar worden gebracht. Een hoopvolle ontwikkeling voor patiënten met oogaandoeningen.

lees meer

TURBO-programma en subsidies

Gezamenlijk kennen we vier TURBO-subsidies toe aan projecten met een onderzoeker van zowel Radboudumc als de UT. Een boost voor innovatieve onderzoeksprojecten!

lees meer (Engels)

Premium stageafdelingen Technische Geneeskunde

Universiteit Twente reikt premiumcertificaten uit aan vier Radboudumc-afdelingen: zij zijn erkend als stageafdeling voor Technische Geneeskunde.

lees meer
Voorlezen

Premium stageafdelingen Technische Geneeskunde

De Universiteit Twente (UT) reikt certificaten uit aan premium stageafdelingen voor de studie Technische Geneeskunde. Hiermee erkent de universiteit de toewijding aan het bieden van een hoogwaardige leeromgeving voor zowel bachelor- als masterstudenten. De 18 stageafdelingen die de premiumstatus hebben gekregen vervullen een voorbeeldfunctie voor in totaal meer dan 150 afdelingen in Nederland.

De premiumstatus is bij het Radboudumc toegekend aan de afdelingen 3D Lab, Intensive Care, Plastische chirurgie en Radiologie.

Lees meer op de site van de UT: Premiumcertificaten uitgereikt aan Technische Geneeskunde stageafdelingen.

ICT&health artikelen

Meer de diepte in? Lees in ICT&health meer over enkele initiatieven vanuit deze samenwerking.

Contact

ir. Ronald Lolkema
directeur Strategie

(024) 361 36 95
 contactformulier

Contact

Marlies Vissers PhD
beleidsadviseur

Aandachtsgebied:
Als beleidsadviseur bij de afdeling Strategie faciliteert en ondersteunt Marlies samenwerkingsinitiatieven tussen (zorg)professionals van het Radboudumc en de Universiteit Twente.
06 11 03 75 65
 contactformulier

Contact

dr. Nathalie Bovy-van der Lugt
beleidsadviseur Academic Affairs

Aandachtsgebied:
Lid van het kernteam dat dit samenwerkingsinitiatief aanstuurt en activiteiten coördineert.
06 11 70 72 66
 contactformulier