Nieuwe hoogleraar Daniël Pijnappels gaat zich focussen op interdisciplinaire en translationele cardiologie

Daniël Pijnappels is op 1 maart 2022 benoemd tot hoogleraar Cellulaire elektrofysiologie in het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC). Hij gaat zich de komende jaren focussen op interdisciplinaire- en translationele cardiologie. In het bijzonder zal hij zich richten op de ontwikkeling van nieuwe (synthetische) biologie. Deze wil hij integreren met technologie om zo uiteindelijk het hart zélf spierschade en een verstoord ritme te laten herstellen.

Pijnappels (1980) startte zijn promotieonderzoek in 2005 bij de afdeling Hartziekten. In de Verenigde Staten heeft hij zijn onderzoek afgerond, waarna hij in de zomer van 2009 zijn proefschrift heeft verdedigd (cum laude). Pijnappels is sinds 2011 hoofd van het Laboratorium Experimentele Cardiologie.

Start Laboratorium Experimentele Cardiologie

Sinds 2011 is er veel veranderd in en rond zijn laboratorium. “Ons onderzoek richt zicht op het ontstaan en de behandeling van hartschade en hartritmestoornissen. Dit zijn interdisciplinaire problemen en daarom hebben wij in het laboratorium alle benodigde disciplines verenigd om zo een doeltreffende interdisciplinaire aanpak te ontwikkelen”, vertelt Pijnappels. “Daarnaast is de komst van het CardioVasculaire Interventie Centrum (CVIC) -direct naast het laboratorium- natuurlijk prachtig als het gaat om translationeel onderzoek”.

Team spirit

Pijnappels heeft een bijzonder enthousiast, ambitieus en kundig team van analisten, artsen, biologen, natuurkundigen en engineers bij elkaar weten te brengen. Gezamenlijk hebben ze reeds mooie stappen kunnen zetten. “We hebben bijvoorbeeld nieuwe (humane) weefselkweek- en computermodellen gemaakt van hartschade en ritmestoornissen, om daarin nieuwe behandelingen te testen. Deze behandelingen waren vaak gebaseerd op cel- of gentherapie, waarbij de resultaten ook geregeld door verschillende nieuwsmedia werden opgepikt. Daardoor werd een breed publiek  bereikt”, vertelt hij.

De komende vijf jaar: nieuwe biologie voor herstel hartschade en ritmestoornissen

Op dit moment kan een volwassen menselijk hart zichzelf na schade niet repareren, of zichzelf  defibrilleren als het ritme verstoord is. Pijnappels verwacht dat het menselijk hart ooit wél zijn eigen ritmestoornissen kan beëindigen. Het hart wekt immers al zijn eigen elektriciteit op, zodat het kan samentrekken en bloed rond kan pompen. Deze bio-elektriciteit vormt de basis van de therapie die zijn groep onderzoekt. “Om dit herstel van ritme mogelijk te maken, gaat  mijn team de komende vijf jaar nieuwe biologie creëren. Deze willen we  integreren met de benodigde technologie om zo niet alleen geheel nieuwe onderzoeksmogelijkheden te creëren, maar  ook om nieuwe behandelingsmogelijkheden te exploreren.

Voor eerder onderzoek naar dit onderwerp ontving hij in 2016 onder andere een ERC Starting Grant. Recent ontving hij ook een ERC Consolidator grant. “Het idee is om een mini-implantaat te maken dat ritmestoornissen detecteert en verhelpt door een LED-lampje te activeren. Dit licht zorgt ervoor dat lichtgevoelige eiwitten -die met gentherapie in de hartspiercellen zijn gebracht als een vorm van nieuwe biologie- een elektrisch stroompje opwekken dat het hartritme direct en zonder pijn herstelt.”

Generatieve geneeskunde

“Uiteindelijk wil ik begrijpen hoe het hart wél in staat kan worden gesteld om zichzelf te herstellen qua weefselschade en ritmestoornissen. En hoe het dit uiteindelijk zelfs kan voorkomen. We hebben het dan dus niet zo zeer over regeneratieve geneeskunde, maar meer over generatieve geneeskunde: het hart laten uitgroeien tot een orgaan met nieuwe gewenste eigenschappen, zodat het langer gezond blijft”, aldus Pijnappels. Op het gebied van hartritmestoornissen maakt zijn team onder andere gebruik van een combinatie van lichtgevoelige eiwitten en gentherapie, LED-technologie van de Technische Universiteit Delft (TUD) en computersimulaties. Hiermee zoeken ze uit hoe het hart zichzelf kan defibrilleren door bio-elektriciteit te produceren en hoe dat gerealiseerd zou kunnen worden in de kliniek.”

Brede samenwerking

“Verder ga ik mij hardmaken voor de toekombestendigheid van het interdisciplinaire karakter van het onderzoek. Voor dit type onderzoek is het cruciaal dat de benodigde disciplines verankerd zijn in de organisatie middels personeel en faciliteiten. Zo richt ik mij op een verdere intensivering van de samenwerking met de Technische Universiteit Delft (TUD). Een dependance van de TUD in het LUMC zou bijvoorbeeld een belangrijke stap kunnen zijn. Een bredere samenwerking met andere afdelingen binnen het LUMC is hierbij ook van groot belang, maar ook met het Leiden Bio Science Park en met onderwijs op het gebied van interdisciplinair en translationeel biomedisch onderzoek.”

Photo door: Josje Deekens

Bron: www.lumc.nl