Proefdieren vervangen met minidarmpjes

Drie Wageningse onderzoeksinstituten ontwikkelen organoïden met darmcellen van mensen en varkens. Daardoor zijn er in de toekomst veel minder proefdieren nodig, stelt voedselveiligheidsonderzoeker Meike van der Zande.

Nieuwe voedingsmiddelen komen pas op de markt na uitgebreid onderzoek naar de veiligheid van alle ingrediënten. Vaak zijn dierproeven een verplicht onderdeel in het proces van goedkeuring. Dat moet in de toekomst anders kunnen, vinden onderzoekers die werken aan alternatieven voor dierproeven.

Nieuw alternatief

Tot een jaar of tien geleden lag het nog veel meer voor de hand om proefdieren te gebruiken om het effect van bepaalde stoffen uit voeding te meten. Het was simpelweg de best beschikbaar optie. Cellen in een kweekbakje vormden weliswaar een alternatief, maar slechts voor een beperkt deel van het onderzoek. Aan beide typen onderzoek kleefden nadelen. “Een muis is geen mens of varken en losse cellen functioneren niet als een heel orgaan. De vertaalslag naar het menselijk lichaam is vaak een probleem”, aldus Van der Zande. Bovendien is het gebruik van proefdieren ook ethisch gezien niet wenselijk. “We kunnen helaas nog niet helemaal zonder, maar we kunnen het aantal proefdieren wel verder verminderen”, is haar overtuiging. Om beide redenen bieden organoïden uitkomst. Een klompje cellen dat zich ontwikkelt tot een miniversie van het orgaan waar het om gaat, lijkt meer op de werkelijkheid en vermindert het gebruik van proefdieren.

Van biologie naar technologie

Wie zich bij de organoïden van de Wageningse onderzoekers een stukje darm in een schaaltje voorstelt, komt bedrogen uit. Een mini-orgaantje hoeft er namelijk niet uit te zien als een echt orgaan, zolang het maar op een vergelijkbare manier functioneert. Van der Zande werkt daarom met een ingewikkelde opstelling waarin een dunne laag cellen de basis vormt. ‘Voedsel’, in de vorm van een vloeistof, stroomt aan de bovenkant over de cellaag heen net zoals in de darm, en ‘bloed’ stroomt aan de onderkant langs de cellaag. Van der Zande: “Met sensoren en chips kun je de vloeistofstromen op microscopisch niveau besturen. Zo komen we veel dichter bij de situatie in het menselijk lichaam.” Na opname vervolgt een stof zijn reis verder door het lichaam. “Stoffen worden opgeslagen, uitgescheiden of afgebroken. Daar ontwikkelen we computermodellen voor met kennis uit eerder onderzoek met proefdieren en mensen.” Alles aan elkaar gekoppeld, levert dit een goed beeld op van de effecten van gezonde en ongezonde stoffen in het lichaam.

Een wereld zonder proefdieren?

Van der Zande merkt dat er veel interesse is voor haar onderzoek vanuit de maatschappij en de politiek. Vooral de laatste paar jaar neemt de aandacht voor alternatieven voor proefdieren snel toe. Voordat studies met organoïden echter een vaste plek krijgen bij de goedkeuring van nieuwe voedingsmiddelen is er nog veel onderzoek nodig. Toch heeft ze goede hoop dat dit voor haar organoïden wel gaat lukken.

Wur.nl

Beeld: ©Vshivkova/Shutterstock.com