Een 'hartpleister' die weefsel regenereert na een hartaanval is succesvol getest

Een team van ingenieurs van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in de VS heeft een flexibele pleister voor medicijnafgifte ontwikkeld die na een hartaanval op het hart kan worden geplakt om de genezing en regeneratie van hartweefsel te bevorderen.

Het nieuwe apparaat is ontworpen om te dragen drie verschillende medicijnen die op verschillende tijdstippen kunnen worden vrijgegeven, volgens een vooraf vastgesteld schema. In experimenten met ratten toonden onderzoekers aan dat deze behandeling de hoeveelheid beschadigd hartweefsel met 50% verminderde en de hartfunctie aanzienlijk verbeterde.

De details zijn gepubliceerd in het tijdschrift Cell Biomaterial en volgens wetenschappers kan dit type techniek, als het wordt goedgekeurd voor gebruik bij mensen, slachtoffers van een hartaanval helpen om meer hartfunctie te herstellen dan nu mogelijk is.

Na een hartaanval ondergaan veel patiënten een bypassoperatie, die de bloedtoevoer naar het hart verbetert, maar het beschadigde hartweefsel niet herstelt, aldus een persbericht van MIT. In de nieuwe studie wilde het team een ​​pleister ontwikkelen die tegelijkertijd met de operatie op het hart kon worden aangebracht .

Hoe het werkt

De onderzoekers ontwierpen een kuur met drie medicijnen die de hartgenezing op verschillende manieren bevorderen. Wanneer weefsel zich regenereert, verloopt de regeneratie volgens een reeks zorgvuldig gesynchroniseerde stappen, legt Ana Jaklenec uit.

De eerste set deeltjes geeft neureguline-1 af, een groeifactor die celdood helpt voorkomen. De tweede set geeft VEGF af, een groeifactor die de vorming van bloedvaten rond het hart bevordert. De laatste batch geeft een kleinmoleculair medicijn af genaamd GW788388, dat de vorming van littekenweefsel remt dat kan ontstaan ​​na een hartaanval.

Voor deze studie creëerden de onderzoekers compacte miniatuurpleisters met een diameter van slechts enkele millimeters. "We hebben reeksen van deze deeltjes ingekapseld in een hydrogelpleister – vergelijkbaar met een contactlens – die we vervolgens chirurgisch in het hart hebben geïmplanteerd. Zo hebben we de behandeling in het materiaal zelf geprogrammeerd", zegt Erika Wang.

Ze testten de pleisters op bolletjes hartweefsel, die ze blootstelden aan zuurstofarme omstandigheden, om zo de effecten van een hartaanval na te bootsen. Vervolgens plakten ze de pleisters erop. Deze pleisters bevorderden de groei van bloedvaten, hielpen meer cellen te overleven en verminderden de hoeveelheid fibrose die zich ontwikkelde. In tests met een rattenmodel van een hartinfarct zagen ze ook significante verbeteringen na behandeling met de pleister.

Vergeleken met de afwezigheid van de pleister of intraveneuze injectie van dezelfde medicijnen, vertoonden dieren die met de pleister werden behandeld een 33% hogere overlevingskans en een 50% afname van de hoeveelheid beschadigd weefsel . Het team hoopt de pleister in andere diermodellen te testen met als doel een toekomstige klinische studie uit te voeren.