De Van Rooij groep richt zich op het ontcijferen van signaleringsroutes die relevant zijn voor reparatie en hermodellering van het hart. Onderzoek naar deze routes kan uiteindelijk leiden tot effectieve behandelopties met een minimum aan verlies van hartspiercellen en/of het omkeren van het nadelige hermodelleringsproces in het zieke hart. Een grote uitdaging in het veld van hartziekten en de biologie daarachter, is het ontcijferen van signaleringsmechanismen die relevant zijn tijdens hartziekte. Het Van Rooij lab is in staat om met een combinatie van genetica en nieuwe sequencingtechnieken de relevantie aan te tonen van belangrijke celtypen of factoren die een rol spelen in de hermodellerings- en reparatieprocessen van het hart. Specifieke aandachtsgebieden in ons lab zijn: Hartremodellering Hartregeneratie Toediening van geneesmiddelen via het hart Erfelijke hartaandoeningen Hartremodellering Als reactie op stress ondergaat het hart een hermodellerende respons om de toename van de werkbelasting het hoofd te bieden. Onder omstandigheden van fysiologische stress, zoals bij sporten, vertoont het hart een omkeerbare remodellerende respons, waarbij de hartspiercellen (cardiomyocyten) groter worden terwijl de hartfunctie behouden blijft. Onder pathologische omstandigheden, zoals een hartinfarct of hypertensie, oefent het hart echter een pathologische remodelleringsreactie uit, die nadelig is voor de hartfunctie. Ons laboratorium maakt gebruik van diermodellen van fysiologische en pathologische remodellering om de onderliggende moleculaire routes van deze remodelleringsreacties te bestuderen. Het verbeteren van ons begrip van de factoren die betrokken zijn bij deze processen kan ons helpen bij het ontwikkelen van nieuwe en betere therapieën. We maken gebruik van een induceerbare cardiomyocytspecifieke promotor die wordt gekruist met R26 Confetti om ons in staat te stellen de proliferatie van cardiomyocyten in het hart te bestuderen Hartregeneratie Hartletsel induceert het verlies van hartspiercellen (cardiomyocyten). Hoewel het hart resistent is tegen herstel, is er bewijs dat de fundamentele biologie van het hart meerdere mogelijkheden biedt om deze reparatiemechanismen te stimuleren. Ons onderzoek is gericht op het verbeteren van deze endogene herstelmechanismen en het definiëren van nieuwe manieren om levensvatbaar weefsel te herstellen na beschadiging. We doen dit door nieuwe hartceltypen te bestuderen die bijdragen aan de aanmaak van nieuwe myocyten, en door de mechanismen te definiëren die cardiomyocytdeling kunnen veroorzaken bij beschadiging. Onderzoek naar de identificatie van nieuwe factoren, genen of epigenetische regulatoren die betrokken zijn bij hartherstel kan uiteindelijk helpen om de integriteit van het hart na beschadiging te verbeteren, of om een betere hartfunctie te behouden na een infarct. Toediening via het hart Nieuwe effectieve behandelingsmogelijkheden voor hartziekten, zoals microRNA-geneesmiddelen, kunnen effectief zijn, maar systemische toediening resulteert in een lage cardiale blootstelling en kan leiden tot ongewenste effecten in andere weefsels. Daarom ontwikkelt ons lab opties om de levering naar het hart te verbeteren en ongewenste bijwerkingen te voorkomen. We doen dit door het karakteriseren van nieuwe receptoren die alleen in het hart tot expressie komen. Deze kunnen dienen als geneesmiddel-conjugaten. Daarnaast verkennen we het gebruik van bezorgingsmiddelen zoals hydrogels en buffers, om de levering van therapieën aan het hart te verbeteren. We gebruiken menselijke iPS cel-afgeleide cardiomyocyten, gekleurd voor cardiaal troponine T (rood) en DAPI (blauw) om de aspecten van menselijke hartziekte in cultuur te bestuderen. Erfelijke hartaandoeningen Veel hartziekten worden veroorzaakt door een genetische aandoening. Hoewel veel van deze ziekten worden veroorzaakt door een specifieke mutatie, is er vaak weinig bekend over de moleculaire pathways die verantwoordelijk zijn voor de remodelleringsreacties die de ziekte kenmerken. Ons laboratorium gebruikt cardiomyocyten afgeleid van menselijke stamcellen (iPS cel-afgeleide cardiomyocyten) en muismodellen met menselijke mutaties om te bestuderen welke veranderingen optreden tijdens het begin en de ontwikkeling van de ziekte. Hiermee willen we bijdragen aan de ontwikkeling van behandelingsopties voor patiënten die aan deze ziekten lijden.
