Endometriose is een aandoening waarbij weefsel dat lijkt op baarmoederslijmvlies buiten de baarmoeder groeit. Dat kan hevige pijn veroorzaken, invloed hebben op de vruchtbaarheid en het dagelijks leven ernstig beperken. Toch weten we nog lang niet alles over de ziekte. Goed onderzoek is hard nodig, maar juist bij endometriose zijn proefdieren een gebrekkig model. Binnen FEMChip werken Roman Truckenmüller en zijn team daarom aan menselijke onderzoeksmodellen die de ziekte beter moeten helpen begrijpen.

Een ziekte die lang verborgen bleef

Roman Truckenmüller is hoogleraar microtissue engineering aan Maastricht University en projectleider van FEMChip. Wat hem tijdens de voorbereiding van het project vooral trof, waren de verhalen van vrouwen zelf. “Het gaat over pijn en onvruchtbaarheid”, vertelt Roman. “Maar de gevolgen gaan veel verder. Soms kunnen vrouwen door hun klachten ook niet werken.”

Collega Paul Wieringa raakte aanvankelijk vooral vanuit wetenschappelijke interesse betrokken. Hij doet onderzoek naar het perifere zenuwstelsel en werkte al aan een model om de wisselwerking tussen zenuwen en endometrioseweefsel te bestuderen. Naar schatting heeft ongeveer één op de tien vrouwen endometriose, mogelijk meer. Tijdens het project merkte Paul hoe dichtbij de ziekte eigenlijk is. “Hoe meer ik erover begon te praten, hoe meer ik ontdekte hoeveel mensen om mij heen zelf endometriose hebben.”

Contact met artsen maakte de urgentie nog duidelijker. “Je merkt hoe frustrerend het voor hen is dat ze niet meer kunnen doen voor hun patiënten.”

Waarom een muis geen vrouw is

Endometriose onderzoeken kent een bijzonder probleem: de meeste zoogdieren menstrueren niet en krijgen van nature ook geen endometriose. “Bij sommige primaten kan endometriose spontaan voorkomen”, legt Paul uit. “Maar bij muizen moet je de ziekte kunstmatig nabootsen.”

Dat gebeurt bijvoorbeeld door baarmoederweefsel in de buikholte aan te brengen. Maar hoe goed weerspiegelt zo’n diermodel wat er in het lichaam van een vrouw gebeurt? “Als het lichaam van een muis op zulke belangrijke punten anders werkt dan dat van een vrouw, heb je vanaf het begin een beperking”, zegt Paul.

Ook onderzoek bij vrouwen is ingewikkeld. Bij jonge vrouwen wil je geen ingrepen uitvoeren die mogelijk hun vruchtbaarheid beïnvloeden, alleen om onderzoeksmateriaal te verzamelen. Beschikbaar weefsel komt daardoor vaker van vrouwen die vanwege ernstige klachten geopereerd worden. “Dan kijk je naar het uiterste einde van het spectrum”, zegt Paul. “Terwijl je juist wilt begrijpen wat er eerder in de ziekte gebeurt, zodat je eerder kunt diagnosticeren of behandelen.”

Teamfoto van onderzoekers Niloofar, Roman, Erik en Paul

Het FEMChip-onderzoeksteam v.l.n.r.: Nilofaar, Roman, Erik en Paul

Dan bouw je iets anders

En daar komt FEMChip in beeld. De onderzoekers bouwen menselijke modellen waarin cellen en weefsel van patiënten in het laboratorium kunnen worden bestudeerd. “We zijn eigenlijk allemaal bouwers”, grinnikt Paul. “We kunnen veel verschillende dingen maken. Maar de grote vraag is: wat we bouwen, is dat ook echt relevant?”

Verschillende modellen beantwoorden verschillende onderzoeksvragen. Paul onderzoekt bijvoorbeeld hoe zenuwen reageren op endometrioseweefsel. Andere teamleden richten zich op het baarmoederslijmvlies, vruchtbaarheid en embryo-implantatie. De modellen kunnen vervolgens worden uitgebreid met bijvoorbeeld bloedvaten, afweercellen of andere celtypen.

Maar iets bouwen is nog niet genoeg. De onderzoekers vergelijken hun modellen met patiëntenmateriaal en andere gegevens uit de praktijk. “We hebben nog niet altijd genoeg bewijs dat zo’n model werkelijk representatief is voor het weefsel dat we proberen na te bootsen”, zegt Paul. “Je hebt eerst gevalideerde instrumenten nodig. Pas daarna kun je ze aanbieden als alternatief.”

Hij vat het beeldend samen: “Als iets eruitziet als een eend en kwaakt als een eend, is het waarschijnlijk een eend. Al gaat het hier om een heel specifieke eend.”

Onderzoeksleider Roman Truckemüller bij de microscoop

Onderzoeksteamleider Roman Truckenmüller in het lab

Ook ín de chip proefdiervrij

Geen proefdieren gebruiken betekent niet automatisch dat onderzoek helemaal vrij is van dierlijk materiaal. Menselijke cellen moeten in het laboratorium worden gevoed en ondersteund. Daarvoor worden traditioneel ook stoffen gebruikt die van dieren afkomstig zijn. “Ook die onderdelen willen we vervangen”, vertelt Roman. “Dus niet alleen het diermodel door een chip, maar liefst ook de dierlijke producten die we daarin gebruiken.”

Dat vraagt om zorgvuldig onderzoek, want het vervangen van dierlijke bestanddelen kan invloed hebben op hoe menselijke cellen groeien en functioneren. “Als je een volledig diervrij model hebt dat daardoor niet goed meer functioneert, heb je er niets aan”, zegt Roman. Daarom onderzoeken we hoe we deze bestanddelen kunnen vervangen, zonder dat de betrouwbaarheid en relevantie van onze modellen verloren gaan.”

Voor Roman hoort dat bij de verantwoordelijkheid van onderzoekers: niet automatisch blijven werken met bestaande diermodellen en dierlijke materialen, maar steeds opnieuw kijken of er inmiddels een goed alternatief is.

Stap voor stap vooruit

FEMChip laat nu al zien dat onderzoek naar endometriose en vruchtbaarheid grotendeels zonder proefdieren en dierlijke materialen mogelijk is. Door menselijke onderzoeksmodellen verder te ontwikkelen en te valideren, willen de onderzoekers het gebruik van proefdieren verder terugdringen.

De steun van Proefdiervrij helpt het team om menselijke modellen en proefdiervrije celkweekmethoden verder te ontwikkelen. Roman: “We zijn de donateurs enorm dankbaar. Dit soort projecten is niet vanzelfsprekend mogelijk. Hun steun maakt het mogelijk dat we deze alternatieven daadwerkelijk kunnen ontwikkelen.”

De FEMChip

Zo brengt FEMChip twee doelen dichterbij: onderzoek dat beter aansluit bij het lichaam van vrouwen met endometriose én onderzoek dat steeds minder afhankelijk is van dieren.

FEMChip is teamwork

FEMChip is een samenwerkingsproject waarin onderzoekers met verschillende expertises samenkomen. In Maastricht werken projectleider Roman Truckenmüller, Paul Wieringa, Erik Vrij en Niloofar Tahmasebi Birgani aan verschillende onderdelen van het onderzoek. Paul onderzoekt onder meer de wisselwerking tussen endometrioseweefsel en zenuwen, Erik richt zich op vruchtbaarheid en embryo-implantatie en Niloofar werkt aan modellen en materialen waarin menselijke cellen kunnen groeien.

Ook buiten Maastricht werken verschillende partners binnen FEMChip samen. Maastricht en Utrecht ontwikkelen in-vitromodellen en hebben via hun partnerziekenhuizen toegang tot patiëntenmateriaal. Amsterdam UMC draagt onder meer bij met beeldvorming, zoals echo en micro-CT. Onderzoekers van Radboud helpen bij analyses waarmee de laboratoriummodellen kunnen worden vergeleken met echt patiëntenweefsel en met de manier waarop cellen zich daarin gedragen.

Door die verschillende expertises te combineren, kan FEMChip de modellen niet alleen ontwikkelen, maar ook toetsen aan de menselijke werkelijkheid.

Over Proefdiervrij
Hoe we met dieren omgaan, zegt iets over wie we zijn als samenleving. Zeker als die dieren worden gebruikt in onderzoek dat bedoeld is om mensen beter te maken. Proefdiervrij werkt aan een wereld zonder dierproeven, door mensgerichte, proefdiervrije wetenschap zichtbaar te maken en te versnellen.

Die verandering is al in gang. Steeds vaker worden dierproeven vervangen door mensgerichte modellen die beter laten zien wat er in het menselijk lichaam gebeurt. Toch blijven dierproeven vaak de standaard. Met 2030 als stip op de horizon werken we toe naar een kantelpunt waarin proefdiervrije methoden de norm zijn. Zo helpen we loslaten wat niet meer past en bouwen we aan onderzoek dat mensen helpt, zonder dieren onnodig te gebruiken.

Het is tijd voor menselijkheid. De toekomst is proefdiervrij!