Bakkers: Ontwikkeling en genetica van het hart Terug naar onderzoeksgroep De Bakkers groep bestudeert de genetica van de hartontwikkeling, -regeneratie en -ziekte met de zebravis als modelsysteem. Veel hartafwijkingen worden veroorzaakt door genetische veranderingen die de normale hartfunctie en -ontwikkeling in de weg staan. De Bakkers groep gebruikt de zebravis (Danio rerio) als model voor het identificeren van nieuwe genen die een rol spelen bij de hartontwikkeling en -functie van gewervelden, en dus ook bij mensen. Daarnaast worden in de zebravis genetische hartziekten gemodelleerd. Bij de projecten in het lab wordt gebruik gemaakt van een breed spectrum aan benaderingen, zoals genetica, in vivo-microscopie, tomo-seq en single-cell RNA-sequencing. Genetica van hartontwikkeling Het bloedvatenstelsel van gewervelden heeft verschillende noodzakelijke functies gedurende het embryonale en volwassen leven. Veel aangeboren en verworven humane ziekten zijn gekoppeld aan pathologische aandoeningen van hartformatie. Aangezien de signaleringsmechanismen die aangetast zijn in deze ziekten dezelfde mechanismen zijn als die bij de embryonale hartontwikkeling, is het bestuderen hiervan een onderwerp van grote interesse en relevantie. Zebravissen bieden verschillende voordelen als een genetisch en embryonaal modelsysteem voor deze studies. Hun externe bevruchting en snelle ontwikkeling, met het feit dat ze doorzichtig zijn, maakt ze erg geschikt voor het bestuderen van belangrijke cellulaire processen gedurende de embryonale ontwikkeling van het hart, zoals celmigratie, proliferatie en differentiatie. Hartregeneratie Ernstig hartletsel in het zoogdierenhart, zoals een hartinfarct, leidt tot een verlies van hartspiercellen. Deze worden niet vervangen. Het verlies van contractiele cellen en het feit dat het hart niet kan regenereren, is een belangrijke oorzaak van hartdysfunctie en hartfalen. In tegenstelling tot zoogdieren is de zebravis erg goed in het regenereren van het hart. Na letsel wordt de proliferatie van hartspiercellen opgewekt, totdat alle verloren gegane cellen zijn vervangen. De groep van Jeroen Bakkers onderzoekt het mechanisme en de signalen achter het induceren van de proliferatie van hartspiercellen bij de zebravis. Om deze cellen bij de wondgrens te identificeren en karakteriseren wordt gebruik gemaakt van tomo-seq en nieuwe transgene benaderingen om de prolifererende hartspiercellen te markeren en te isoleren. Daarnaast produceert de groep single-cell transcriptomics- en regulomics-data om de mechanismen achter dit fenomeen op te helderen. Genetica van humane hartziekten Aangeboren hartafwijking is de meest voorkomende geboorteafwijking en de grootste doodsoorzaak in het eerste levensjaar. In Nederland worden elk jaar 1500 kinderen met deze afwijking geboren. Er zijn slechts een paar gevallen waarin het genetische defect die de afwijking veroorzaakt is geïdentificeerd. De groep van Jeroen Bakkers screent patiënten met een aangeboren hartafwijking op genetische variaties en bestudeert het effect van nieuwe variaties op het functioneren van eiwitten in vitro en in vivo. Dit leidt hopelijk tot het beter begrijpen van de oorzaken van aangeboren hartafwijkingen. In aanvulling hierop exploiteert de groep GWAS- en exoom-sequencing data van cardiovasculaire ziekten om de oorzaken en mechanismen van de ziekte beter te begrijpen. Nieuws Op 30 mei 2018 heeft de 7de hartontwikkeling en regeneratie meeting plaatsgevonden in het Hubrecht.
