De deelprojecten

Binnen ons internationale samenwerkingsprogramma ‘Kapotte longen repareren’ werken wij niet alleen aan de mini-long. De mini-long is een prachtige techniek die een doorbraak op het repareren van kapotte longen dichtbij brengt. De onderzoekers richten zich op verschillende onderdelen van longweefselherstel. Daarbij maken zij intensief gebruik van de mini-long techniek.

Samenwerking van internationale experts

Binnen dit internationale samenwerkingsprogramma werken wij samen met toponderzoekers uit Nederland, het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten. Deze samenwerking betekent dat de nieuwste kennis en technieken direct worden gedeeld en doorontwikkeld. De onderzoekers willen aantonen dat stamcellen kunnen worden aangezet om nieuwe, gezonde stukjes longweefsel te laten groeien. Zo komen zij tot behandelingen die het repareren van kapotte longen mogelijk gaan maken.

Ontmoet de hoofdonderzoekers

Het samenwerkingsprogramma ‘Kapotte longen repareren’ wordt geleid door twee toponderzoekers. De Nederlander prof.dr. Hans Clevers en de Amerikaanse prof.dr. Carla Kim. In bijgaande Engelstalige video leggen zij uit wat wordt onderzocht in het onderzoeksprogramma ‘Kapotte longen repareren'.

Wie is Carla Kim

Prof.dr. Carla Kim wordt internationaal erkend als een briljant longonderzoeker. Ze is voortrekker en pionier op het gebied van longstamcelbiologie en leider van een belangrijke onderzoeksgroep die onderzoek doet naar onder andere longweefselherstel in de vooraanstaande Boston Children’s Hospital / Harvard Medical School. Haar onderzoeksgroep heeft belangrijke vooruitgang geboekt bij het ontrafelen van de functie en werking van stamcellen. Haar huidige onderzoek bouwt voort op haar eerdere ontdekkingen op het gebied van stamcelbiologie in de longen en nieuwe therapeutische benaderingen voor longziekten.

Wie is Hans Clevers

Arts en stamcelbioloog prof.dr. Hans Clevers is een internationale grootheid binnen de onderzoekswereld die zich bezig houdt met weefselherstel. Als eerste wetenschapper ter wereld slaagde hij er in mini-organen te kweken, een techniek die van immens belang is voor de medische wereld. Deze prestatie leverde hem vele prestigieuze prijzen op. Dankzij de Clevers groep binnen het Hubrecht Instituut wordt het in de nabije toekomst mogelijk ziek of beschadigd weefsel te genezen of te vervangen.

De 4 deelprojecten waar we aan werken

Deelproject 1: Herstel van de longbarrière

University College London, Hubrecht Instituut, University of Colorado

De long is een zeer complex orgaan en het is dan ook een uitdaging om de verschillende cellen en hun werking in kaart te brengen. En nog belangrijker: welke typen longcellen zijn in staat kapot longweefsel te herstellen?

De longen staan direct in contact met de buitenwereld en zijn daarom kwetsbaar. De onderzoekers bekijken in dit deelproject de cellen die de luchtwegen bekleden, ook wel epitheelcellen genoemd. Deze buitenste cellen-laag in de luchtwegen vormt de barrière met de buitenwereld. Door roken of luchtverontreiniging raken deze cellen beschadigd.

Van stamcellen is bekend dat ze de potentie hebben om nieuw weefsel aan te maken. De onderzoekers bestuderen in dit deelproject specifiek de stamcellen die de luchtwegen bekleden, om te zien of zij ook die mogelijkheid hebben. De volgende stap is om te leren hoe deze cellen groeien en zichzelf ontwikkelen. Want als die processen duidelijk zijn geworden, wordt het ook mogelijk ze aan te sturen. Daar blijft het niet bij. De onderzoekers ontwikkelen een techniek om stamcellen die de luchtwegen bekleden te laten groeien op transplantaten. Het doel is om zo een volledig functioneel stukje bekleding van luchtwegen te maken.

Deelproject 2: Longblaasjes uit het lab

University of Pennsylvania, Boston Children’s Hospital, Hubrecht Instituut

Bij COPD gaan de longblaasjes stuk en worden niet meer vervangen. De oplossing klinkt eenvoudig: zorgen dat longblaasjes herstellen of vernieuwen. Maar hoe krijgen we dat voor elkaar? Daar buigen de onderzoekers zich over, door de structuur en werking van longblaasjes te onderzoeken.

Longblaasjes, in vaktaal alveoli genaamd, zorgen dat het bloed zuurstof opneemt. Bij de ziekte COPD zijn de longblaasjes stuk, de wanden zijn zo beschadigd dat ze niet meer goed werken. Daardoor wordt het steeds moeilijker om zuurstof op te nemen en raken COPD-patiënten stikbenauwd.

In dit deelproject brengen de onderzoekers volledig in kaart hoe alveoli zich herstellen en vernieuwen. Dit gebeurt door de stamcellen van longblaasjes te bestuderen. Stamcellen kunnen namelijk nieuw weefsel aanmaken. De volgende stap is om een mini-long te maken van longblaasjes. Met deze innovatieve techniek kunnen nieuwe medicijnen en behandelingen voor COPD worden getest buiten de patiënt. Zo kan de zoektocht naar een middel dat de aanmaak van nieuwe longblaasjes aanjaagt snel en gericht plaatsvinden.

Deelproject 3: De kunst om zelf te herstellen

University of Colorado, University of Pennsylvania, Boston Children’s Hospital, Hubrecht Instituut

Bij jonge kinderen herstellen longen zich van schade. Bij volwassenen is die mogelijkheid nagenoeg verdwenen – maar nog niet helemaal. In dit deelproject zoeken onderzoekers de sleutel om longherstel te stimuleren.

Lang werd gedacht dat volwassen longen niet kunnen herstellen van schade aan de longblaasjes. Maar pas geleden ontdekten wetenschappers bij een vrouw nieuwe longblaasjes, nadat een deel van haar long was weggenomen. Sterker nog: haar longfunctie nam weer toe! Wetenschappers beseften de grote waarde van deze ontdekking. Want dat betekent dat longweefselherstel bij volwassenen mogelijk is.

De vraag is dus vooral: hoe? Dat gaan de onderzoekers in dit deelproject ophelderen. Door zich te richten op herstelprocessen die zich voltrekken tijdens volwassenheid en wat er verandert bij het ouder worden. En ook waarom dit lichaamseigen herstelvermogen niet meer werkt bij mensen met COPD. De schade daarbij is nu onomkeerbaar.

De onderzoekers kijken daarbij vooral naar welke communicatieroutes in de longcellen een rol spelen en welke groeifactoren bijdragen aan herstel. Als ze weten hoe dit proces werkt, kunnen ze gericht onderzoeken welke behandeling de stamcellen weer laat groeien.

Deelproject 4: Wisselwerking in de longen

Boston Children’s Hospital, University College London, University of Colorado, Hubrecht Instituut

Cellen zijn net als mensen. Soms doen wij dingen alleen, maar vaak doen we dingen samen met andere mensen in onze omgeving. Met cellen werkt het precies zo.

De onderzoekers in dit deelproject bestuderen niet alleen hoe de cellen in de long functioneren, maar onderzoeken ook de omgeving. Welke stoffen zijn daar aanwezig? Hoe reageren deze cellen op elkaar? Hebben ze contact? En welke externe factoren helpen mee om longen gezond te houden? En welke dragen misschien wel bij aan het herstel van kapot longweefsel?

Met de kennis die de onderzoekers in dit deelproject op doen, kunnen ze medicijnen ontwikkelen die longreparatie stimuleren. Deze medicijnen testen ze op een mini-long. Een groot voordeel van de mini-long is dat zij zo medicijnen kunnen testen zonder dat dit op losse cellen, dieren of mensen hoeft plaats te vinden. Bovendien kost testen op de mini-long minder tijd en geld en wordt het onderzoek versneld.