Toegankelijke MaculaVisie 2 2022

worden naar stamcellen, door het toevoegen van bepaalde eiwitten. Als de patiëntspecifieke
stamcellen eenmaal in kweek zijn in het lab is het mogelijk om (bijna) elk ander
celtype te maken. Dit zijn dus bijvoorbeeld ook cellen die te vinden zijn in het netvlies,
zoals staafjes en kegeltjes. Deze cellen hebben dezelfde genetische achtergrond als
de patiënt en daardoor is het mogelijk onderzoek te doen naar de specifieke mutatie of
therapieën te testen.
Driedimensionale netvlies-‘organoïden’ (‘mini-netvliezen’)
Vaak worden deze cellen (bijvoorbeeld staafjes en kegeltjes) op een tweedimensionaal
vlak, als een enkele laag op een petrischaal, gekweekt in het lab om onderzoek te doen,
maar hier zitten een aantal beperkingen aan. Door alleen de staafjes en kegeltjes te
maken, is het enkel mogelijk om ziekteprocessen in deze celtypen te onderzoeken. In
het menselijke netvlies staan deze cellen echter in contact met veel andere celtypen, en
dus geven tweedimensionale celkweekmodellen geen volledig beeld van het menselijke
netvlies.
Het is ook mogelijk om een driedimensionaal celkweekmodel te gebruiken. Hierbij worden
meerdere cellagen van het netvlies tegelijk gekweekt, om zo een soort ‘mini-netvlies’ te
maken van de patiënt-specifieke stamcellen. Zo’n mini-netvlies wordt ook wel een netvlies-
‘organoïde’ genoemd. Het is feitelijk een driedimensionaal mini-orgaantje, dat dezelfde
structuren en celtypen als een menselijk netvlies heeft. Deze netvlies-organoïden bevatten
dus niet alleen de staafjes en kegeltjes, maar ook de cellen in het netvlies die nodig zijn
om de signalen van deze lichtgevoelige cellen te verwerken. Het maken van deze netvliesorganoïden
is een lang proces, dat tot wel 180 dagen duurt. Hierbij moeten de organoïden
om de dag nieuwe voedingsstoffen krijgen met specifieke eiwitten en moleculen om te
zorgen dat de stamcellen veranderen in netvliescellen, en niet in andere celtypen.
Combinatie van netvlies-‘organoïden’ en ‘vloeistof-chips’
Met behulp van technologische ontwikkelingen worden de driedimensionale
celkweekmodellen van het netvlies steeds realistischer. Zo is het mogelijk om met
zogenaamde ‘vloeistof-chips’ de gelaagde structuur van het netvlies na te bootsen (Figuur
1). De chips bevatten verschillende vloeistofcompartimenten die van elkaar gescheiden
zijn door membranen en wandjes van gel-achtige substanties. Met hun gecontroleerde
bouw bieden de chips een omgeving waarin de gekweekte cellen weefselstructuren
kunnen vormen die overeenkomen met het echte netvlies. Verder bieden de vloeistof-chips
de mogelijkheid om actief vloeistofstroom, druk en beweging te simuleren. Zo bevatten de
chips zelfs kleine bloedvaatjes, waar gecontroleerd voedingsstoffen en medicijnen worden
toegediend met behulp van injectiepompen.
‘Netvlies-op-een-Chip’
In de huidige samenwerking tussen Radboudumc en Universiteit Twente is het doel om
netvlies-‘organoïden’ en ‘vloeistof-chips’ te combineren.
Zo zal het meest realistische menselijke celkweekmodel van een netvlies ooit worden
gebouwd: een ‘netvlies-op-een-chip’ (Figuur 2). Voor dit doel worden netvlies-‘organoïden’
gecombineerd met het retinale pigmentepitheel (RPE, de cellen die in contact staan
met de staafjes en kegeltjes in het menselijk oog) en het vaatvlies, allen afgeleid van de
stamcellen van dezelfde patiënt.
Zo is het in de toekomst hopelijk mogelijk een volledig ziektebeeld van onder andere
maculadegeneratie te onderzoeken in een menselijk model.
36