Mini-orgaantjes, gemaakt van menselijke stamcellen, helpen de ontwikkeling van medicijnen en behandelmethoden te verbeteren. Omdat deze orgaantjes gemaakt zijn van patiëntweefsel, bevatten ze de genetische aanleg voor de ziekte waaraan de patiënt lijdt. Wereldwijd is er veel aandacht voor deze orgaan-op-chip-aanpak. Inmiddels is een groot aantal organen op die manier als model beschikbaar en kijken onderzoekers al naar het koppelen ervan tot een multiorgaanmodel.
In Nederland heeft vrijwel elke universiteit een onderzoeksprogramma waarin gewerkt wordt aan orgaan-op-chip. Ze werken veelal samen in het hDMT-consortium. Hart, bloedvat, long, lever, nier, darm, hersen- en zenuwweefsel zijn inmiddels beschikbaar als mini-orgaantjes. Soms worden ze aan elkaar gekoppeld tot een multiorgaanmodel om hun interactie te bestuderen, bijvoorbeeld onder invloed van een medicijn of specifieke omstandigheden. De Nederlandse overheid stimuleerde het onderzoek de afgelopen jaren met ruim 10 miljoen euro. De vooruitzichten zijn veelbelovend. De modellen bieden de mogelijkheid om aandoeningen veel nauwkeuriger te onderzoeken en medicijnen en behandelmethoden direct op menselijk weefsel te testen.
Er zijn medicijnen ontwikkeld, getest in diermodellen en goedgekeurd, die vervolgens bij mensen dodelijk bleken te zijn.”
Daarmee zijn veel dierproeven te vermijden. Diermodellen geven vaak geen betrouwbare voorspellingen van de reactie in het menselijk lichaam. “Er zijn medicijnen ontwikkeld, getest in diermodellen en goedgekeurd, die vervolgens bij mensen dodelijk bleken te zijn”, zegt Sebo Withoff, universitair hoofddocent Genetica van auto-immuunziekten aan de Rijksuniversiteit Groningen. Samen met adjunct-hoogleraar Iris Jonkers leidt hij het onderzoek naar glutenintolerantie (coeliakie). Dit is een complexe auto-immuunziekte die ontstaat uit een samenspel tussen genetische afwijkingen en omgevingsfactoren. Bij patiënten ontstaan daardoor lekkages in de dunne darm die tot ontstekingen leiden.
Complexe celstructuren
De Groningse groep ontwikkelde voor haar onderzoek een darm-op-chip-model. Het is al langer mogelijk darmwandweefsel (epitheel) te kweken uit stamcellen. In een petrischaal vormen die echter bolletjes (organoïden), wat niet altijd geschikt is voor darmonderzoek. Zo kan bijvoorbeeld de binnenkant van zo’n organoïde alleen bereikt worden door onder de microscoop vloeistoffen te injecteren. Ook stroomt er geen vloeistof langs de cellen en is er geen sprake van de krachten die in een echte darm op cellen worden uitgeoefend.
