Re-creating the human intestine at microscale
| Promotie: | R.A.M. Moerkens |
| Wanneer: | 22 januari 2025 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotors: | dr. S. (Sebo) Withoff, dr. I.H. Jonkers, prof. dr. C. (Cisca) Wijmenga |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Medische Wetenschappen / UMCG |
Het opnieuw creëren van de menselijke darm op microschaal
De onderzoeksmodellen, die worden gebruikt om de menselijke darm te bestuderen, zijn essentieel voor inzicht in darmziekten, de effecten van darmbacteriën en waarom bepaalde individuen anders reageren op voedingsstoffen of medicijnen. Traditionele onderzoeksmodellen zoals cellijnen gekweekt in plastic schaaltjes en muizen zijn niet altijd geschikt om de menselijke darm nauwkeurig na te bootsen, omdat ze ofwel te simplistisch zijn (cellijnen) of soort-specifieke verschillen vertonen (muizen en andere dieren).
In dit proefschrift van Renée Moerkens is er een darm-op-chip ontwikkeld. Dit is een mini-versie van de menselijke darm, slechts een paar centimeter lang. De chip creëert een omgeving die lijkt op onze darm, inclusief een continue stroming van vloeistof. Deze dynamische omgeving stimuleert darmcellen om structuren te vormen die lijken op darmvlokken. De cellen in de darm-op-chip zijn ook bijzonder. In plaats van gebruik te maken van cellen uit de menselijke darm, zijn cellen uit urine gebruikt. Door de juiste genen te activeren en de cellen een aantal maanden bloot te stellen aan verschillende groeifactoren, zijn ze getransformeerd tot (geïnduceerde pluripotente) stamcellen en vervolgens tot darmcellen. Dit maakt het mogelijk om gepersonaliseerde mini-darmen te maken op een niet-invasieve manier.
Dit darm-op-chip systeem bootst de darmwand en onderliggende weefsels na, en zijn de cel compositie en structuur geoptimaliseerd zodat deze beter op die van de menselijke darm lijkt. Ook kon er worden aangetoond dat de dynamische omgeving van de chip meer volwassen en functionele darmfenotypes bevordert in vergelijking met conventionele statische onderzoeksmodellen. Dit grondig gekarakteriseerde darm-op-chip systeem biedt veelbelovende toepassingen voor het modelleren van darmziekten, het bestuderen van specifieke genetische profielen en celtypen, het testen van medicijnen en het analyseren van de omzetting en opname van voedingsstoffen en medicijnen.