Stamcelwetenschappers hebben geprofiteerd van de elektrische eigenschappen van een veelgebruikt nanomateriaal om cellen te ontwikkelen die de regeneratie van hartcellen mogelijk maken. De doorbraak is geleid door een team van wetenschappers van het Regenerative Medicine Institute (REMEDI) van de National University of Ireland Galway in samenwerking met Trinity College Dublin.

Hart-en vaatziekten is de belangrijkste doodsoorzaak in Ierland. Eenmaal beschadigd door een hartaanval, hartspier heeft zeer weinig zelfherstellend vermogen en op dit moment zijn er geen klinische behandelingen beschikbaar om beschadigd hartspierweefsel te herstellen.

In de afgelopen 10 jaar, er is enorme belangstelling voor het ontwikkelen van een celtherapie om dit probleem aan te pakken. Aangezien het gebruik van de eigen hartcellen van een patiënt geen levensvatbare klinische optie is, veel onderzoekers proberen een alternatieve bron van cellen te vinden die kunnen worden gebruikt voor hartweefselherstel.

REMEDI-onderzoekers Dr. Valerie Barron en Dr. Mary Murphy hebben een multidisciplinair team van Ierse materiaalwetenschappers samengebracht, natuurkundigen en biologen van REMEDI van de National University of Ireland Galway en Trinity College Dublin om dit probleem aan te pakken.

De onderzoekers erkenden dat koolstofnanobuisjes, een veelgebruikt nanodeeltje, reageert op elektrische stimulatie. Vervolgens gebruikten ze deze nanomaterialen om cellen te maken met de kenmerken van cardiale voorlopers, een speciaal type cel in het hart, uit volwassen stamcellen.

"De elektrische eigenschappen van het nanomateriaal veroorzaakten een reactie in de mesenchymale (volwassen) stamcellen, die we uit menselijk beenmerg hebben gehaald. In werkelijkheid, ze werden geëlektrificeerd, waardoor ze veranderden in meer hartachtige cellen", legt Valerie Barron van REMEDI van de National University of Ireland Galway uit. "Dit is een totaal nieuwe benadering en biedt een kant-en-klare bron van op maat gemaakte cellen, die het potentieel hebben om te worden gebruikt als een nieuwe klinische therapie. Opwindend, deze symbiotische strategie legt de basis voor andere elektroactieve weefselhersteltoepassingen, en kan gemakkelijk worden gebruikt voor andere klinisch uitdagende gebieden zoals in de hersenen en het ruggenmerg."

Dit werk is onlangs gepubliceerd in twee toonaangevende wetenschappelijke tijdschriften, Biomaterialen en macromoleculaire biowetenschappen, en werd uitgevoerd in samenwerking met professor Werner Blau, Onderzoeker in CRANN en de School of Physics, Trinity College Dublin (TCD).

"Het is geweldig om te zien dat twee decennia van ons baanbrekende nanokoolstofonderzoek hier bij TCD tot wasdom komen op een manier die een groot mondiaal gezondheidsprobleem aanpakt. Hopelijk zullen veel mensen over de hele wereld er uiteindelijk van profiteren. Een deel van ons onderzoek naar koolstofnanobuisjes is gepatenteerd door TCD en wordt in licentie gegeven aan internationale bedrijven in materiaalwetenschap, elektronica en gezondheidszorg, zei professor Blau.

Nanoweek 2012 is momenteel aan de gang, loopt van 14 t/m 21 sept. Het biedt een goed moment om na te denken over het soort zorgoplossingen dat nanomaterialen kunnen bieden.