Onderzoekers van University College London hebben revolutionaire organen-op-een-chip ontwikkeld waarin verschillende soorten weefsels geleidelijk in elkaar overgaan – precies zoals in het menselijk lichaam.
Deze innovatie betekent een grote stap vooruit voor proefdiervrij onderzoek, omdat lichamelijke processen nu veel realistischer kunnen worden nagebootst. Hierdoor neemt de voorspellende waarde van proefdiervrij onderzoek toe.
In het kort:
- Nieuwe generatie organen-op-een-chip simuleert realistische overgangen tussen weefsels, zoals bot naar kraakbeen – net als in het menselijk lichaam.
- Dit is een grote stap voorwaarts in proefdiervrij onderzoek, omdat het de betrouwbaarheid en toepasbaarheid van resultaten sterk vergroot.
- De techniek maakt gebruik van verschillende groeistoffen die geleidelijk in elkaar overlopen, waardoor weefselovergangen goed worden nagebootst.
- Deze innovatie kan in de toekomst ook worden toegepast op complexere organen, zoals hart en hersenen.
- Organen-op-een-chip worden zo steeds realistischer en zijn daardoor een krachtig alternatief voor dierproeven.
Wat zijn organen-op-chips?
Organen-op-een-chip zijn kleine, doorzichtige apparaatjes – niet groter dan een USB-stick – waarin menselijke cellen groeien in smalle kanaaltjes. Deze cellen bootsen de structuur en functie van echte organen na.
Dankzij deze technologie kunnen onderzoekers kijken hoe organen werken, hoe ziektes ontstaan en hoe menselijk weefsel reageert op medicijnen, zónder gebruik te maken van proefdieren.
Van afgebakende weefsels naar natuurlijke overgangen
De eerste generatie organen-op-een-chip kon alleen losse stukjes weefsel, zoals bot of kraakbeen, nabootsen. Maar in het menselijk lichaam lopen deze weefsels geleidelijk in elkaar over, zonder scherpe grenzen.
Met de nieuwe techniek kunnen onderzoekers deze natuurlijke overgangen realistisch namaken door verschillende concentraties groeistoffen door de chip te laten stromen. Hierdoor ontstaat een vloeiende overgang van bijvoorbeeld bot naar kraakbeen, net als in het echte lichaam.
Waarom deze innovatie zo belangrijk is
Je kunt de innovatie vergelijken met het schilderen van een landschap waarop de verschillende kleuren groen van de bomen, de planten en het gras waarheidsgetrouw in elkaar overlopen. In de ‘oude’ organen-op-een-chip konden onderzoekers wel alle tinten groen maken, maar die bleven allemaal in hun eigen afzonderlijke vakjes, waardoor de tinten strikt gescheiden bleven. Nu hebben onderzoekers uitgevonden hoe ze kleuren in elkaar kunnen laten overlopen. Hiermee wordt het landschap – lees: het menselijk lichaam – een stuk realistischer.
Deze nieuwe generatie organen-op-een-chip maakt het dan ook mogelijk om het menselijk lichaam veel nauwkeuriger na te bootsen. Dit maakt proefdiervrij onderzoek nauwkeuriger en betrouwbaarder en zorgt dus voor resultaten die beter aansluiten bij wat er in het menselijk lichaam gebeurt.
Een grote stap richting een proefdiervrije toekomst
De techniek is nu succesvol toegepast op bot- en kraakbeenweefsel, maar kan in de toekomst worden ingezet voor andere weefsels en organen. Denk aan overgangen tussen spier en pees, of zelfs complexe organen als het hart of de hersenen.
Precies die potentie maakt deze organen-op-een-chip zo veelbelovend. Deze specifieke innovatie betekent namelijk de kickstart van een nieuwe generatie organen-op-een-chip, die toegepast kan worden op alle denkbare lichaamsfuncties en aandoeningen.
Bij hartziekten bijvoorbeeld zijn spierweefsel, bindweefsel en bloedvaten betrokken. De nieuwe generatie chips kan de dynamische overgangen tussen deze verschillende weefsels realistisch gaan nabootsen. Hierdoor kunnen medicijnen tegen hartfalen of hartritmestoornissen getest worden op een manier die veel beter aansluit bij de menselijke situatie dan testen op proefdieren.
En dat is fantastisch nieuws! Niet alleen omdat deze innovatie zelf ontzettend veel potentie heeft, maar ook omdat een veel gehoorde kritiek op proefdiervrije modellen is dat ze niet complex genoeg zijn om het menselijk lichaam te representeren in wetenschappelijk onderzoek. Met de komst van deze generatie zijn organen-op-chips wéér een stukje complexer geworden.
Veelgestelde vragen over organen-op-chips
Wat is een orgaan-op-een-chip?
Een orgaan-op-een-chip is een klein apparaatje waarin menselijke cellen groeien en functioneren zoals in een echt orgaan. Met dat apparaatje kunnen onderzoekers processen in het menselijk lichaam nauwkeurig nabootsen
Wat zijn de voordelen van organen-op-een-chip?
De voordelen van organen-op-een-chip zijn dat ze de 3D-structuur en functies van menselijke organen nauwkeurig nabootsen. Hierdoor laten de onderzoeksresultaten zich beter vertalen naar mensen dan resultaten uit dierproeven. Bovendien maken ze gepersonaliseerde geneeskunde mogelijk doordat onderzoekers modellen kunnen ontwikkelen op basis van cellen van specifieke patiënten
Kunnen organen-op-een-chip echt dierproeven vervangen?
Ja, organen-op-een-chip bieden een proefdiervrij alternatief voor veel soorten onderzoek. Ze bootsen menselijke processen beter na dan dierproeven en kunnen daardoor het gebruik van proefdieren sterk verminderen.
Wat maakt de nieuwe generatie organen-op-een-chip zo vernieuwend?
De nieuwe generatie organen-op-een-chip kan vloeiende overgangen tussen verschillende soorten weefsel nabootsen, waardoor het model nog beter aansluit bij hoe het menselijk lichaam werkt.
