Dankzij een ingebouwd lichtgevoelig ionkanaal gaat een op hol geslagen hart weer normaal kloppen nadat er een lichtflits op gericht is. Zo werkt het in elk geval bij een proefdier. Dat schrijven onderzoekers van het Leids Universitair Medisch Centrum in het European Heart Journal. Het kan de eerste stap zijn op weg naar een biologische, schokvrije behandeling van hartfibrillatie.

De ICD

Mensen die het risico lopen dat hun hart gaat fibrilleren, krijgen een Implanteerbare Cardioverter Defibrillator (ICD) die zo’n levengevaarlijke ritmestoornis opmerkt en verhelpt met een elektrische stroomstoot. Tijdens fibrillatie trekken de hartspiercellen ongecoördineerd samen, waardoor het hart zijn pompfunctie verliest; na een stevige stroomstoot lopen ze weer in de pas. “Maar zo’n shock van buitenaf is zeer pijnlijk en ook schadelijk voor het weefsel”, zegt Daniël Pijnappels, hoofd van de afdeling Experimentele Cardiologie (Hartziekten). “En dat terwijl de hartspiercellen zelf ook elektrische stroom produceren, alleen niet voldoende en niet op het juiste moment om de ritmestoornis op te heffen. Het hart kan zichzelf dus niet defibrilleren.”

Algen

Om deze zelfcorrectie toch mogelijk te maken voorzag hij met collega’s gekweekte hartspiercellen van lichtgevoelige ionkanalen, afkomstig van algen. Worden die cellen vervolgens belicht, dan gaan de kanalen open en laten ionen door. Zo ontstaat een stroompje dat voldoende is om ongecoördineerd samentrekkende hartspiercellen weer synchroon te krijgen, hadden de onderzoekers al laten zien in gekweekte cellen.

Nu tonen ze aan dat het ook werkt in een intact hart. “Met arts-onderzoeker Emile Nyns, eerste auteur van de studie, hebben we het gen dat voor de lichtgevoelige ionkanalen codeert ingebouwd in een onschadelijk versie van het adeno-geassocieerd virus (AAV)”, zegt Twan de Vries, moleculair bioloog bij de afdeling Hartziekten. “Dat virus injecteerden we vervolgens in de bloedbaan van een rat. Het is zo ontworpen dat het ionkanaal alleen in de hartspiercellen, en nergens anders, wordt gemaakt. Na enkele weken produceren vrijwel alle hartspiercellen het algeneiwit. Als we het hart dan van slag brengen en vervolgens een lichtflits geven, gaat het weer normaal kloppen.”

Biologische therapie

Dat biedt op termijn perspectief voor patiënten met hartritmestoornissen, hoopt Pijnappels. “Via gentherapie zouden we deze ionkanalen ook kunnen inbouwen in hartspiercellen van de mens. Dan kunnen we nieuwe ICD’s maken die geen elektrode hebben om een stroomstoot te geven, maar in plaats daarvan een ledlampje. Als zo’n ICD een ritmestoornis opmerkt, geeft dat lampje een flits af waarna de hartspiercellen zelf de stroom opwekken die nodig is om de stoornis te herstellen. Dat is niet pijnlijk en niet schadelijk, dus het zou een grote vooruitgang zijn.”
Op den duur hoopt hij een eiwit te vinden dat niet alleen de stroom opwekt, maar ook zelf de ritmestoornis opmerkt. Dan zou een ICD helemaal overbodig worden en de therapie volledig biologisch zijn.

Bron: LUMC.