Wetenschappers van de onderzoeksgroep van Matthias Lütolf aan de Technische Universiteit van Lausanne (in Zwitserland) hebben mini-darmen ontwikkeld die het ontstaan van kanker nauwkeurig nabootsen. Dit wetenschappelijke succes maakt het mogelijk om meerdere processen die een rol spelen bij het ontstaan van kanker in één proefdiervrij model inzichtelijk te maken. Dat is een absolute primeur. Deze doorbraak biedt niet alleen hoop voor betere kankerbehandelingen zonder dierproeven, maar betekent ook snellere en veiligere medicijnontwikkeling voor patiënten.
Dat deze doorbraak in Nature gepubliceerd werd, laat het belang en de potentie zien van proefdiervrije onderzoeksmethoden.
Tumoren in gekweekte mini-dikke-darmen
Matthias Lütolf en zijn onderzoeksteam lieten mini-dikke-darmen groeien op een malletje, waardoor het weefsel de juiste 3D-vorm kreeg. Daarnaast bouwden de onderzoekers een techniek waarmee ze op commando een tumor kunnen laten groeien in zo’n gezonde minidarm. Door met blauw licht op een bepaald deel van de minidarm te schijnen, verandert het DNA in de cellen. De tumoren konden ze vervolgens wekenlang volgen. Het team heeft de minidarmen ook al gebruikt om moleculen te vinden die bijdragen aan het ontstaan van darmkanker.
Waarom deze minidarmen zo baanbrekend zijn
- Een proefdiervrij model dat óók geschikt is voor complexe vraagstukken.
Omdat kanker door een opeenstapeling van processen ontstaat en ook nog eens bestaat uit verschillende soorten gezonde cellen en kankercellen die op 3D-niveau met elkaar samenwerken, is een onderzoeksmodel maken moeilijk. De proefdiervrije modellen die de afgelopen jaren ontwikkeld werden, waren dan ook relatief simpel. Hierdoor maakten onderzoekers voor complexe vraagstukken vaak alsnog gebruik van muizen. Dat hoeft in het vervolg niet meer.
- De minidarmen zijn realistischer dan eerdere proefdiervrije modellen.
We hadden natuurlijk al organoids om onderzoek naar kanker te doen, maar met deze minidarmen kunnen onderzoekers in feite een tumor laten groeien in een darm die niet alleen menselijk is, maar ook gezond. Dit komt natuurlijk veel dichter in de buurt bij de werkelijke situatie. Dat onderzoekers controle hebben over waar en hoe de tumor groeit, is hierbij belangrijk. Want hoe meer controle je als onderzoeker hebt, hoe minder je aan het toeval overlaat en hoe beter je je onderzoeksvraag kunt beantwoorden. - De minidarmen behouden de 3D-structuur van het weefsel.
Oneerbiedig gezegd is een darmorganoid niet meer dan een klompje cellen met in het midden een darmholte. Hierin verzamelen zich ook dode cellen en ander afval, waardoor je ze al snel lek moet prikken om ze schoon te maken en dan ook de structuur kapot maakt. Bij deze minidarmen hoeft dat niet en dus kunnen ze wekenlang ongestoord groeien.
Waarom deze doorbraak belangrijk is voor kankeronderzoek én proefdieren
Begrijpen hoe gezonde cellen veranderen in kankercellen is cruciaal voor de ontwikkeling van medicijnen. De minidarmen zijn het meest realistische proefdiervrije model dat we tot nu toe hebben. Zo’n model leidt niet alleen tot betere inzichten en snellere ontwikkeling van medicijnen tegen darmkanker, maar ook tot het verminderen van het aantal proefdieren.
En dat is hard nodig. Het aantal proefdieren dat in onderzoek naar specifiek darmkanker gebruikt wordt is niet bekend, maar alleen al bij het Nederlands Kanker Instituut werden in 2022 18.000 dierproeven gedaan in kankeronderzoek, waarvan 99 procent met muizen. Daarnaast werden er ook nog eens 37.529 muizen gefokt die uiteindelijk niet gebruikt werden. De meeste van die muizen werden gedood.
De weg naar volledig proefdiervrij onderzoek
In dit onderzoek werden helaas ook nog proefdieren gebruikt. De minidarmen werden gemaakt van stamcellen van muizen en werden uiteindelijk ook in muizen getransplanteerd. Maar daar is wel iets goeds uit voortgekomen: onderzoekers concludeerden namelijk dat de minidarmen zich in kweekschaaltjes en in het lichaam van de muis hetzelfde gedragen. In een volgend onderzoek zullen de minidarmen dan ook niet meer in muizen getransplanteerd worden. De volgende stap is volgens de onderzoekers hetzelfde model te bouwen, maar dan met menselijke stamcellen. Zo wordt het onderzoek uiteindelijk helemaal dierproefvrij.
Update juli 2024: Inmiddels zijn we weer een stap verder! Het is de onderzoekers gelukt om een model te ontwikkelen dat menselijke darmkankercellen combineert met gezonde cellen. Hierdoor kunnen de onderzoekers nu het ontstaan van een tumor nabootsen in een gezonde darm; zónder daar proefdieren voor te gebruiken. Het model kan daarnaast gebruikt worden voor onderzoek naar het ontstaan en behandelen van dikke darmkanker. Een prachtige ontwikkeling, wat ons betreft! Klik hier voor meer informatie.
Waarom de erkenning van Nature belangrijk is
Dat dit onderzoek in Nature stond, is van grote betekenis. Nature wordt wereldwijd erkend als een van de meest prestigieuze en invloedrijke vakbladen op het gebied van natuurwetenschappelijk onderzoek en vanwege het brede lezerspubliek hebben artikelen veel impact. Vaak leidt een publicatie ertoe dat een onderzoek meer geciteerd wordt en doordat het publicatieproces gepaard gaat met strenge selectie en uitgebreide reviews door vakgenoten, functioneert publicatie als een kwaliteitskeurmerk. En dat kwaliteitskeurmerk is nu dus onuitwisbaar op deze prachtige (bijna) proefdiervrije innovatie gestempeld.
Bij Proefdiervrij geloven we dat proefdiervrij onderzoek meer erkenning en publicaties verdient in wetenschappelijke bladen. Als wetenschappelijke bladen écht voor innovatie staan, moeten ze diervrije, mensgerichte onderzoeksmethoden een beter en groter podium geven. Dit zou niet alleen de wetenschap vooruithelpen, maar ook bijdragen aan een toekomst zonder dierproeven, waarin de focus ligt op mensgerichte oplossingen.