3V-Stimuleringsfonds: Plasbuis on a chip

Petra de Graaf is universitair docent en hoofd van de afdeling Regeneratieve Urologie van het UMC. Ze ondersteunt als enige fulltime onderzoeker het werk van de clinici van de afdeling. Ze geeft daarnaast onderwijs, ondersteunt stagiaires en begeleidt sinds kort drie promovendi. Chirurgen van de afdeling vroegen haar tien jaar geleden of ze in het lab een weefsel kon maken dat zij in het ziekenhuis zouden kunnen gebruiken.

Om welk weefsel ging hun vraag precies?
“Het gaat om een stukje plasbuis. Die vraag komt voort uit een probleem waar best veel mannen van 55+ mee te maken krijgen: een vernauwing van de plasbuis. En dat niet vanwege een vergrote prostaat, maar omdat wondjes in de plasbuis zorgen voor sterk verdikt en lelijk littekenweefsel, dat voor verstopping kan zorgen. Het weghalen daarvan en vervangen met een stukje slijmvlies van de binnenkant van de mond gaat in 80% van de gevallen goed. Maar heeft de patiënt al eerder operaties gehad, of is de vernauwing heel ernstig of langgerekt, dan is ander weefsel nodig.”

Voor welke aanpak koos jij?
“Vanuit mijn ervaring als celbioloog leek het mij belangrijk om inzicht te krijgen in alle lagen die de plasbuis omgeven, dus ook die van het omliggende weefsel. Dat inzicht hebben we inmiddels: dat omliggende weefsel heeft een goede doorbloeding nodig. Het is daarbij gelukt om een ‘plasbuis-on-a-chip’ te maken, een miniplasbuis dus. Maar ik wilde ook inzicht in de fibrose, het proces van littekenvorming. Het ontstekingsproces van een wondje in de plasbuis blijkt veel langer te duren dan op andere plekken, omdat er voortdurend urine langs stroomt. Met behulp van het 3V-Stimuleringsfonds heb ik een pomp kunnen aanschaffen waarmee ik die urineflow kon nabootsen.”

Wat leverde dat op?
“Tot mijn verrassing ontdekten we duidelijke reactieverschillen tussen een plasbuis met stilstaande vloeistof en die waar we nagemaakte urine doorheen spoelden. Ook lukte het om kleine bloedvaatjes rond de plasbuis te maken, zoals die in het lichaam ook nodig zijn. We zijn er echter nog niet in geslaagd om de fibrose kunstmatig in de miniplasbuis op te wekken. Maar we weten nu dat het voor het inzicht in dit ziekteproces nodig is om deze zaken op celniveau - en dus in vitro - te onderzoeken en te combineren.”

Zou je dit ook kunnen ontdekken via een trial-and-error-proces met proefdieren?
“Laat ik vooropstellen: ik denk niet dat dit onderzoek alle gebruik van proefdieren kan vervangen. Maar er zijn in dit geval extra redenen die de inzet van proefdieren nogal zinloos maken.Ten eerste is de anatomie van de menselijke penis vrij uitzonderlijk. Zo hebben ratten, muizen en honden een penisbot. Konijnen hebben weliswaar een vergelijkbaar zwellichaam, maar hun urine is van een heel andere samenstelling. De verschillen zijn dus veel te groot. Maar essentiëler is natuurlijk nog dat ik van deze miniplasbuis veel meer kan leren dan van dieren, omdat ik cellulaire interacties kan bestuderen en daarmee veel meer vanuit de biologie kan begrijpen wat er gebeurt.”

De financiële steun vanuit het 3V-stimuleringsfonds kwam dus goed van pas?
“Zeker. Het project liep officieel tussen 2020 en 2023 en de 3V-subsidie was de eerste financiële ondersteuning die we ervoor kregen. De pomp gebruiken we nog steeds. En een PhD-student werkt momenteel verder met de celcombinaties die tijdens het project ontwikkeld zijn. Daar komt bij dat het niet zo makkelijk blijkt om geld te krijgen voor dit soort onderzoek. Plasbuisproblemen zijn natuurlijk niet levensbedreigend. Bovendien praten we er niet graag over: je vertelt makkelijker over een meniscusoperatie. Maar dit onderzoek is uiterst relevant: als je alle mensen met plasproblemen in één land zou stoppen, zou dat het op twee na grootste land ter wereld zijn!”