moonshots

Marianne Verhaar over de ontwikkelingen binnen de Kidney Moonshot

Professor Marianne Verhaar is toonaangevend internist gespecialiseerd in nierziekten. Ze is hoofd van de afdeling nefrologie in het UMC Utrecht, voorzitter van het speerpunt Regenerative Medicine & Stem Cells in het UMC Utrecht en een van de leiders van de RegMed XB Kidney Moonshot. In dit interview deelt ze haar inzichten over de kracht van samenwerking op weg naar een nier op maat voor patiënten met nierfalen.

Nierpatiënten hebben een nieuwe oplossing nodig

Ruim 1.7 miljoen Nederlanders hebben een zekere mate van nierschade. Als die schade groot wordt, kun je klachten krijgen en is op een gegeven moment nierfunctie vervangende therapie nodig. De beste optie is niertransplantatie, maar niet iedereen is geschikt en er is een wachtlijst. Een groot gedeelte van de patiënten met nierfalen is daarom (tijdelijk) afhankelijk van dialyse. Dialyse is een behandeling waarmee het bloed van de nierpatiënt wordt gefilterd om afvalstoffen te verwijderen en de zout- en waterbalans te herstellen. Dialyse is dus een belangrijke techniek die veel levens gered heeft, maar het is geen optimale oplossing. "Dialyse laat nog steeds een hoop afvalstoffen achter in het bloed," zegt Marianne.

"De mooiste oplossing is om de lichaamseigen nierfunctie te herstellen via regeneratieve geneeskunde."

RegMed XB Kidney Moonshot: Gezamenlijk op weg naar een nier op maat

Samenwerking is cruciaal om regeneratieve doorbraken te realiseren. RegMed XB stimuleert en faciliteert samenwerking tussen academische partners, gezondheidsfondsen, industriële partners en patiënten-organisaties op het gebied van regeneratieve geneeskunde. Binnen RegMed XB zijn er zogenoemde moonshots, allen met een specifiek ultiem doel. De Kidney Moonshot is daar één van.

Binnen de Kidney Moonshot zet Marianne Verhaar, samen met collega’s in Utrecht en bij andere instellingen, stappen richting het ontwikkelen van een nier op maat. Op weg daarnaartoe zijn tussentijds al andere waardevolle ontwikkelingen die kunnen bijdragen aan het leven van patiënten. De draagbare kunstnier is een voorbeeld van zo’n waardevolle tussenstap. Marianne legt uit: “Deze ontwikkeling zal ervoor zorgen dat patiënten die nu drie keer in de week vier uur aan een dialyseapparaat liggen, met meer vrijheid en autonomie thuis met een draagbare kunstnier kunnen dialyseren. Dat is al een hele stap vooruit, maar de nierfunctie is hiermee nog steeds beperkt."

Het onderzoeken van mini-niertjes geeft veel kansen

Wanneer we Marianne vragen naar doorbraken in de Kidney Moonshot vertelt ze bevlogen:

“De ontwikkeling van nier-organoïden, gekweekte stukjes nierweefsel die we ook wel mininieren noemen, opent de deur naar een scala aan mogelijkheden. We kunnen hiermee de werking van de gezonde nier beter leren begrijpen en onze kennis van nierziekten vergroten doordat we ook nierweefsel van patiënten in kweek kunnen brengen. Daarnaast kunnen we de organoïden bijvoorbeeld gebruiken om nieuwe medicijnen te testen.”

Binnen de Kidney Moonshot werkt, naast de onderzoeksgroep van Marianne Verhaar, ook Ton Rabelink met zijn groep in Leiden aan mininieren. De verschillende groepen werken samen en zijn complementair. Ton Rabelink werkt aan mininieren die komen uit geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC). “Alleen al de kruisbestuiving tussen verschillende groepen binnen de Kidney Moonshot is ontzettend waardevol”, geeft Marianne aan. “Vanuit de mininieren uit Leiden kunnen we bijvoorbeeld veel leren over de ontwikkeling van nieren, terwijl bij ons veel geleerd kan worden over nierherstel in volwassen nieren.” Marianne:

“Uiteindelijk streven we naar een nier op maat voor patiënten met nierfalen, gevormd met gezond nierweefsel van de patiënt zelf.”

De nierorganoïden kunnen daaraan bijdragen, in eerste instantie mogelijk in combinatie met de draagbare kunstnier. “We hopen dat we de mininiertjes kunnen toevoegen. Misschien kunnen we uiteindelijk, in combinatie met slimme materialen die bijvoorbeeld worden ontwikkeld door TU Eindhoven, tot een echte nier op maat te komen.”

Het speelveld is groter geworden

Samenwerking is een cruciaal thema dat tijdens het interview met Marianne steeds naar boven komt. “Wat de Moonshots van RegMed XB uniek maakt, is de nauwe samenwerking tussen verschillende medische, biologische en technologische vakgebieden. En ook tussen de moonshots is er kruisbestuiving. Dat is heel sterk.” Als concreet voorbeeld noemt Marianne bioprinten, het printen van cellen weefsels. “Bioprinttechnologieën die door onze collega’s worden ontwikkeld in de Osteoarthritis moonshot zijn bijvoorbeeld ook van waarde voor de Kidney Moonshot.” Enthousiast vervolgt Marianne haar verhaal.

"Basaal onderzoek is het belangrijkste fundament voor innovaties en oplossingen voor patiënten."

"Ook hierin is samenwerking essentieel. In 2017 hebben we in een samenwerkingsverband van onderzoekers uit Eindhoven, Utrecht en Maastricht een grote NWO-Zwaartekrachtsubsidie gekregen voor het gezamenlijke onderzoeks-programma Materials-Driven Regeneration. In 2024 kwam daar met de prestigieuze NWO-SUMMIT een vervolg aan. Deze programma’s zijn een belangrijke bron voor nieuwe ontdekkingen en onderzoeksdoorbraken. Samen met RegMed XB, waarin de nadruk ligt op translatie, valorisatie en implementatie, vormt dit een complementair en krachtig ecosysteem voor Regeneratieve Geneeskunde om uiteindelijk samen te komen tot oplossingen voor patiënten.”

Ook de RegMed XB Pilot Factory, een landelijke pilotfabriek die bedrijven en onderzoeksinstellingen ondersteunt bij het ontwikkelen en valoriseren van nieuwe regeneratieve therapieën, productietechnologie en productiediensten, is van grote waarde voor de moonshots, geeft Marianne aan. “Deze faciliteit stelt onderzoekers in staat om ontdekkingen op te schalen en innovaties sneller naar de markt en dus naar de patiënt te brengen.”

Patiënten en ethiek eerder betrokken bij het onderzoek

Patiënten, gezondheidsfondsen en patiënten-organisaties zijn vanaf het begin betrokken bij RegMed XB. “Ze zijn actief in onze meetings en ze hebben een belangrijke rol in het vormgeven van ons onderzoek. Dit leidt tot onderzoek dat beter aansluit bij hun behoeften.” Bovendien wordt al vanaf een vroeg stadium gekeken naar ethiek, economic evaluation en health technology assessment (HTA). “Dit is heel belangrijk”, geeft Marianne aan.

“Het zou jammer zijn als je iets ontwikkelt wat uiteindelijk niet kan worden geïmplementeerd. En ook juridische randvoorwaarden en regulatoire aspecten zijn belangrijk om al vroeg in de ontwikkeling mee te nemen. Op die manier kunnen we therapieën die we ontwikkelen ook écht naar de patiënt brengen.”

Alles komt bij elkaar in de nier op maat

Wanneer we Marianne vragen naar haar visie op de toekomst, legt ze het volgende uit: “De ontwikkeling van mininieren heeft het onderzoek een enorme boost gegeven waardoor we verder zijn dan we voorheen hadden verwacht. Zoiets valt eigenlijk niet te voorspellen, maar zo gaat het in de wetenschap. Er zijn heel veel interessante ontwikkelingen gaande waar we weer van kunnen profiteren als veld. Maar hoe hard dat gaat? Het kan ineens versnellen door bepaalde ontwikkelingen maar er kan ook plotseling iets onverwacht tegenzitten.” Met een flinke drive besluit Marianne haar verhaal:

“We zijn nu bezig om samen met de Nierstichting kleinschalige klinische trials op te starten om de effecten van de draagbare kunstnier te onderzoeken. Tegelijkertijd zijn we volop aan het ontwikkelen op het gebied van de mininieren. Uiteindelijk hoop én verwacht ik dat we door al deze kennis over mininieren, door de samenwerking en de combinatie met slimme materialen écht komen tot het vervangen van nierweefsel. Echt een nier op maat voor patiënten met nierziekten.”

Binnen de RegMed XB Kidney Moonshot wordt samengewerkt door de Nierstichting, wetenschappers, bedrijven en overheden.

Download PDF

Posted in moonshots.

Eye Moonshot - Cornea

Eye moonshot - Cornea

Eye Moonshot - Cornea

The RegMed XB Eye Moonshot - Cornea is an initiative focused on restoring vision through innovative advanced therapy medical products. This multi-year project relies on the collaboration of researchers, companies, a health foundation, and government agencies to achieve its goals.

About the Eye Moonshot - Cornea

The cornea is the clear outer layer of the eye. A healthy cornea is transparent and allows light to pass into the eye. The endothelium forms the back of the cornea and is one cell layer thick. The endothelial cells in this layer regulate the inflow and outflow of fluid, keeping the cornea clear.

The challenge

The corneal endothelium can be damaged by ageing, disease, or trauma. When endothelial cells are lost, fluid can accumulate in the cornea, making it thicker and less transparent, which impairs vision. The standard of care is a corneal transplant, an operation to remove all or part of a damaged cornea and replace it with healthy donor tissue. However, globally, an estimated 13 million patients cannot be treated due to a shortage of donor tissue. Traditional corneal transplants also come with complications in both the short and long term, such as graft failure and less favorable outcomes for re-transplantations.

Our solution

The RegMed XB Eye Moonshot – Cornea project focuses on developing a cell therapy using stem cells to address the shortage of donor tissue. Stem cells have the unique ability to develop into various cell types. By maturing these cells into corneal endothelial cells, a therapy can be developed that could eventually replace the need for donor material.

Additionally, a test will be developed to determine the functionality of these cells in the laboratory, and initial steps towards clinical application will be taken by testing the therapy's efficacy and safety in an animal model.

Advantages:

Reduces dependency on donor tissue.
Potentially fewer complications and higher success rates than traditional transplants.

Partners and collaboration

The project is carried out in close collaboration with various partners, including health funds, research institutes, companies, and government institutions. All involved parties are working together to accelerate the development and application of this innovative cell therapy.

Involved partners

In the near future, the project is expected to be strengthened by collaboration with Flemish partners.

Research and development

The research within the Eye Moonshot – Cornea follows several steps to ensure the safety and efficacy of the cell therapy:

Characterization of the stem cell derived corneal endothelial cell population inview of regulatory requirements.
Developing a test to determine the function of these cells.
Conducting preclinical testing to take the first steps towards a first-in-patient application.

Françoise Carlotti over de Innovatieve Ontwikkelingen binnen de Diabetes Moonshot

In een moderne onderzoekskamer in het LUMC ontmoeten we Françoise Carlotti, universitair hoofddocent, hoofd van het Islet Research Lab en één van de hoofdonderzoekers van de RegMed XB Diabetes Moonshot. Ze deelt haar inspirerende verhaal dat begint met een diepgewortelde passie voor medische vooruitgang en een drang om de grenzen van de geneeskunde te verleggen.

Françoise legt allereerst in het kort uit waar ze aan werkt: “We proberen in het laboratorium, vanuit stamcellen, insuline producerende cellen te maken om ze uiteindelijk te kunnen transplanteren. Diabetespatiënten missen deze bètacellen. Ons doel is niets minder dan het vinden van een oplossing voor het genezen van Diabetes Type 1."

Translationeel Onderzoek mede mogelijk door RegMed XB

Françoise benadrukt de cruciale rol van RegMed XB. Voordat financiële steun beschikbaar was, was ze al druk bezig met onderzoek naar bètacellen. "Door RegMed XB konden we ons onderzoek naar een hoger niveau tillen om daadwerkelijk van laboratoriumontdekkingen naar klinische toepassingen te gaan" zegt ze met waardering voor deze ondersteuning.

De Diabetes Moonshot: vijf jaar geleden

Terugblikkend op de Diabetes Moonshot, een gezamenlijk project dat vijf jaar geleden begon, vertelt Françoise: "Toen we begonnen met het opbouwen van een volledig team, was het eerste grote obstakel om de juiste mensen te vinden met de benodigde expertise. Het kostte tijd om een heel erg goed team samen te stellen."

Ze vervolgt: "Het team dat werkt aan cel is hier in Leiden gevestigd, maar we werken nauw samen met Maastricht en ook met Utrecht en Eindhoven, waar iedereen zijn eigen expertise inbrengt binnen de RegMed XB Diabetes Moonshot."

Françoise vertelt bevlogen waarom ze de leiding heeft genomen in de Diabetes Moonshot: "Wat me drijft, is het innovatieve karakter van ons werk en mijn nieuwsgierigheid. We hebben ontdekt dat we slechts één type cel hoeven te vervangen om sneller klinische vooruitgang te boeken. Als een van de weinige laboratoria in Nederland met expertise in bètacellen, voelden we ons geroepen om deel te nemen. Ons team is een unieke combinatie van onderzoek en klinische ervaring. We hebben al jaren een klinisch programma lopen en hebben daardoor al grote stappen kunnen zetten."

Ze geeft een inkijkje in het onderzoek binnen de Diabetes Moonshot: "We zijn begonnen met het isoleren van eilandjes met daarin de bètacellen uit pancreas en hebben aangetoond dat bètacelvervanging werkt. Maar het gebrek aan geschikte donoren en de noodzaak van zware medicatie om afstoting te remmen beperkt ons tot het helpen van slechts enkele patiënten per jaar. Nu, met de mogelijkheden van stamcellen, kunnen we dit programma uitbreiden en een groter aantal patiënten helpen. Stamcellen kunnen uitrijpen tot insuline producerende cellen als ze de juiste signalen krijgen. En omdat stamcellen ook oneindig kunnen delen heb je in feite een onuitputtelijke bron van cellen.”

Dit onderzoek en deze benadering biedt hoop voor de toekomst van diabetesbehandeling.

Het waarom en de missie van Françoise Carlotti

De passie van Françoise voor biomedische wetenschappen vindt zijn oorsprong in haar familieachtergrond. "Ik kom uit een familie met veel medici: mijn ouders, mijn grootvader, en een van mijn broers. Ik hoorde hen vaak praten over het helpen van mensen. Van jongs af aan wist ik dat ik geen arts wilde worden. Ik was meer geïnteresseerd in de volgende stap, omdat ik hen te vaak hoorde praten over de beperkingen van de huidige medische behandelingen. Nieuwe therapieën zijn nodig, en daarom is biomedisch onderzoek belangrijk," zegt ze vastberaden.

Françoise deelt meer over haar drijfveren: "Gen- en celtherapie hebben me altijd gefascineerd, omdat ze helpen bij het herstellen van defecten in het lichaam. Maar het gaat verder dan dat. Het is de nieuwsgierigheid die me wetenschapper maakte, gevolgd door de intellectuele uitdaging. Het is voortdurend probleemoplossend werken, technische uitdagingen aangaan, controleren of hypothesen juist of onjuist zijn, en dan bedenken hoe we verder kunnen gaan."

Het is deze mix van nieuwsgierigheid, intellectuele uitdaging, praktische problemen oplossen en de kans om levens te verbeteren, die Françoise blijven inspireren. RegMed XB biedt haar de ideale omgeving om deze inspiratie om te zetten in concrete vooruitgang in de medische wetenschap.

Uitdagingen in het onderzoeksveld

Françoise wijst op de uitdagingen van haar onderzoek: "In onderzoek is een van de grootste uitdagingen dat het nooit snel genoeg gaat. Binnen de geneesmiddelenindustrie zijn de regels al vastgesteld, en het pad is bekend. Binnen ons vakgebied van nieuwe celvervangingstherapieën vanuit stamcellen is alles nieuw, waardoor de regelgeving complex is en we onze eigen pad daarin moeten vinden. Veiligheid staat altijd voorop, en het is opwindend om deel uit te maken van een van de weinige teams die hieraan werken. Maar het is ook uitdagend want er is geen bestaande routekaart, aangezien de regelgeving voor medicijnen niet geldt voor celvervangingstherapieën."

"Bovendien verschilt de regelgeving per land” legt Françoise uit. “Dat maakt het nog ingewikkelder. We proberen van elkaar te leren, maar omdat dit vakgebied zo nieuw is, is er nog geen consensus, zelfs niet binnen Europa, laat staan tussen de VS of Japan."

De toekomst van het onderzoek

Françoise blikt vooruit: "We hopen oprecht dat dit alles realiteit zal worden; dat we een grotere groep patiënten kunnen helpen met een steeds beter celproduct. Naarmate we meer te weten komen over de veiligheid, zullen we ook sneller vooruitgang kunnen boeken."

Haar ogen stralen van passie terwijl ze verwoordt: “Onze droom is dat celvervangingstherapie, net zoals orgaantransplantaties op dit moment, een routinematige en meer gebruikelijke behandeling wordt. Het heeft het potentieel om een daadwerkelijke genezing te bieden. De volgende uitdaging is ervoor zorgen dat geen immuunsuppressie nodig is, wat momenteel onderzocht wordt."

Op de vraag wat er nodig is om vooruitgang te kunnen blijven boeken antwoordt ze: "Er zijn drie belangrijke elementen nodig. Ten eerste het delen van kennis in het veld; we kijken ook naar soortgelijke onderzoeken bij andere aandoeningen, zoals de ziekte van Parkinson of oogziekten, omdat ook bij deze aandoeningen maar één celtype vervangen moet worden. Leren van anderen is van onschatbare waarde, omdat we allemaal bijdragen aan deze enorme puzzel." Het ecosysteem van RegMed XB draagt bij aan deze kennisdeling.

Tot slot, geeft ze aan: "Voldoende financiële middelen zijn een andere essentiële factor, aangezien we geen commerciële industrie zijn, maar afhankelijk zijn van financiering. Dit kan afkomstig zijn van overheden in Nederland, de EU, of andere bronnen."

Roadmap voor de toekomst

Françoise blikt vooruit naar de behandeling van patiënten: "We hopen patiënten zo snel mogelijk te kunnen behandelen," geeft ze aan "maar het is moeilijk te voorspellen. We bepalen niet het tempo geheel zelf met onderzoeksresultaten. Ook regelgevende instanties hebben een aanzienlijke invloed. Het kan jaren duren voordat een behandeling beschikbaar is."

Als de eerste klinische stappen succesvol zijn, kunnen we steeds meer patiënten behandelen. Het celproduct zal zich in de loop der tijd blijven ontwikkelen en hopelijk toegankelijk worden voor steeds meer mensen."

De RegMed XB Diabetes Moonshot heeft als doel nieuwe insuline producerende cellen voor mensen met diabetes type 1 te realiseren. Binnen deze Moonshot wordt samengewerkt door gezondheidsfondsen, wetenschappers, bedrijven en overheden. Dit initiatief is gefinancierd door Stichting DON, Diabetes Fonds en Health~Holland.

Download PDF

Posted in moonshots.

Technology platforms

RegMed XB (Regenerative Medicine Crossing Borders) is a public-private partnership dedicated to bringing regenerative medicine solutions to patients and creating a new industrial sector in the participating regions. It brings together some 500 leading scientists at Dutch and Belgian universities and institutes and a range of companies in so-called “Moonshots”: long-term visions of breakthroughs for patients, translated into research roadmaps with specific short-term milestones.

There are currently four Moonshots (kidney, diabetes, osteoarthritis, and cardiovascular). Each is championed by a Health Foundation and their related patient organizations, putting patient impact at the heart of RegMed XB.

All partners of RegMed XB, being industrial or academic, are constantly building on their unique selling points and technologies or platforms that set them apart in the world. This ensures that in the RegMed XB ecosystem we have access to many different state-of-the-art machines, expertise, and facilities.

The aim of RegMed XB is to ensure that all our projects benefit maximally from the available support even though it is located at another partner. This will ensure that each partner and region can build on their strengths and we will make sure that there is no unneeded competition between facilities.

With this, we help our partners to distinguish themselves in the very crowded market of talent, research, and innovation.

Projects

In addition to our Moonshot programs, we actively conceive and facilitate prime "Projects" within the RegMed XB ecosystem. These initiatives, dedicated to technology platforms critical in the regenerative medicine field, are designed to cover overarching themes which are highly relevant for all Moonshots and the RM field.

LS-CarE

Timeline: 2022-2027
Funded by the Dutch Research Council (NWO)

Osteoarthritis is a painful joint disease in which cartilage has worn out. Nearly 1.5 million people in the Netherlands have osteoarthritis and for many patients there is currently no treatment that can cure or slow down the disease. This leads to movement restrictions and pain for patients.

To improve the lives of osteoarthritis patients, a team of researchers from the LS-CarE project are developing sustainable regenerative cartilage implants. These living implants are based on revolutionary stem cell, bioreactor and 3D printing technologies. This project creates support among both patients and clinicians for the applicability and among industry for marketing the developed implants by the active involvement these partners.

Various project groups at the universities in Eindhoven, Utrecht, and Leiden, at the UMCs in Leiden and Utrecht, but also at the affiliated universities of applied sciences will work together to develop a new regenerative cartilage implant. The five-year project started in 2022 and the first research results are coming in.

For more information, please visit www.ls-care.nl

RegMed XB SGF Immunology

Timeline: 2022-2023
Funded by the Collaborating Health Funds (SGF)

A major challenge in the field of Regenerative Medicine and Tissue engineering remains the immune response and rejection by the host, independent of the type of tissue generated. Therefore, this seed project investigated the immunogenicity of allogeneic Adult stem cell (ASC) derived- or Pluripotent Stem Cell (PSC)- derived organoids in a pre-clinical setting and identified potential strategies to evade or mitigate this immune response.

The project resulted in a successful collaboration in which standardized protocols for assessing and quantifying key molecules involved in immune responses against non-self tissues were established. The characterization and understanding of the potential interference with the immunogenicity of distinct organoids will be vital for the success of the clinical implementation of organoid-based organ repair or replacement. Therefore, it is critical and clinically highly relevant to continue the work initiated in this pilot project

RegMed XB SGF Expansion Technologies

Timeline: 2022-2023
Funded by the Collaborating Health Funds (SGF)

The use of iPSCs and organoids as active cell sources to produce functional tissues is beyond discussion, but requires the generation of sufficient numbers of well characterized cells and functional organoids. This project further investigated the scaling of iPSC- and ASC-derived organoid production and tackled the rate-limiting steps of laborious lab scale culturing.

In this collaborative effort, researchers have successfully scaled up the cultivation of various organoids to the mesoscale. The project achieved in conjunction with Scinus Cell Expansion B.V.

In summary, this research establishes a solid groundwork for innovative strategies in upscaling the production of various organoids, making a significant contribution to the manufacturing of clinically relevant functional replacement parts, contributing to progress in the field of regenerative medicine.