“Cellen houden van rockmuziek”

“Cellen houden van rockmuziek”

Vici-winnaar gaat implantaten printen

28-04-2021

Hoe kun je sterkere en tegelijk veerkrachtigere implantaten maken om botbreuken te herstellen? Dat gaat de Italiaanse wetenschapper Lorenzo Moroni, als hoogleraar verbonden aan het instituut Merln, onderzoeken met de Vici-beurs van anderhalf miljoen euro, die hij onlangs ontving van NWO.

Net als alle onderzoekers werkte hij thuis toen het goede nieuws hem bereikte. Zijn vrouw haalde hun dochter op van school, toen ineens de telefoon ging en een mevrouw van NWO hem inlichtte. “Ik kon het op dat moment niet uitschreeuwen natuurlijk, maar ik was wel superblij.”

Moroni houdt zich bezig met regeneratieve geneeskunde, waarbij wetenschappers het lichaam stimuleren om de schade aan botten, gewrichten of weefsels zelf te herstellen. Op de plaats van een botbreuk worden bijvoorbeeld sponsachtige implantaten geplaatst, waarin lichaamseigen stamcellen worden gespoten. Die groeien uit tot nieuw botweefsel, terwijl het biologisch afbreekbare implantaat vanzelf verdwijnt. 

Daarmee haalde Merln onlangs nog het nieuws. Maastrichtse onderzoekers en traumachirurgen waren erin geslaagd om een beenamputatie te voorkomen. Na een verkeersongeluk gaapte in het onderbeen van de patiënt een gat van vijftien centimeter, maar met behulp van stamcellen en het implantaat kan de man inmiddels weer op eigen benen staan.

Hartaanval

In zijn Vici-project probeert Moroni de kwaliteit van de implantaten, die worden geprint, te verbeteren. “Nu printen we ze laag voor laag, net als een cake. Binnenkort gaan we experimenteren  met robots die driedimensionaal kunnen printen. Zo krijg je implantaten die meer lijken op de botten en gewrichten in het lichaam: sterk en veerkrachtig. Bovendien is de kans dan groter dat de breuk goed geneest. Ken je de Nederlandse kunstenaar Joris Laarman? Die heeft op dezelfde manier een stalen brug in Amsterdam geprint.”

De nieuwe printtechniek komt niet alleen van pas bij botbreuken maar ook bij schade aan organen, zegt Moroni. “Na een hartaanval bijvoorbeeld ontstaat vaak littekenweefsel dat het pompen van het hart belemmert. Je zou dan een patch kunnen printen die je op het litteken plaatst en die de beschadigde plek vernieuwt.”

Klassieke muziek

Moroni is al langer met dit soort onderzoek bezig, en verwijst daar ook naar op zijn linkedIn-pagina. Soms weet hij de nieuwsgierigheid goed te prikkelen: Do cells like classical music or rock ‘n’ roll?

“Het betrof een publicatie in Nature Communications, een van de topbladen in ons veld. We beschrijven een experiment dat je kunt zien als de opmaat voor het Vici-onderzoek. Hierbij stelden we het implantaat bloot aan geluidsgolven om te zien hoe flexibel of veerkrachtig het meebeweegt, en hoe de stamcellen in het implantaat zich gedragen.

En wat bleek: “Op rockmuziek dansten of trilden de cellen het meest. En dat is belangrijk, want hoe meer ze trillen, hoe meer bot ze aanmaken.”

Wie is Lorenzo Moroni?

Milan, Göteborg, Twente, Baltimore, Twente, Maastricht. Zie hier de wetenschappelijke tussenstops van de Italiaanse onderzoeker Lorenzo Moroni. Sinds 2014 werkt hij bij het instituut Merln, waarvan hij tevens vice-directeur is. In datzelfde jaar ontving hij een ERC starting Grant uit Brussel. In 2017 stond hij in de top 100 van Italiaanse jonge wetenschappers, geselecteerd door het Europese Instituut van Italiaanse Cultuur.