Op naar betere behandeling breuken bij brozebottenziekte dankzij proefdiervrij model

Onderzoek naar Osteogenesis Imperfecta – of: brozebottenziekte – gebeurt al jaren met proefdieren zoals muizen, ratten, paarden en geiten. Maar omdat deze dieren hun botten anders belasten dan mensen, zijn de resultaten daarvan niet altijd bruikbaar. Onderzoekers van Universiteit Twente, Amsterdam UMC en farmaceut Azafaros werken daarom onder de naam OImpact aan een proefdiervrij onderzoeksmodel.

Met onze steun kunnen de onderzoekers het model ontwikkelen, testen en vergelijken met eerdere onderzoeken. Zo tonen ze aan dat hun proefdiervrije model minstens zo goed werkt als onderzoek met proefdieren. 

In gesprek met Liliana Moreira Teixeira Leijten, onderzoeker bij Universiteit Twente. “Eiwitten zijn de bouwstoffen van ons lichaam. En een belangrijk eiwit in de botten heet collageen,” legt Liliana uit. Onze botten bestaan ook uit cellen – osteoblasten. “Als de osteoblasten defect zijn of te weinig collageen aanmaken, wordt het bot kwetsbaar en kan het gemakkelijk breken.” Vergelijk een bot met een huis. Liggen de stenen netjes op een rij en zit er genoeg cement tussen? Dan is het huis stevig. Maar liggen de stenen schots en scheef en is er te weinig cement? Dan stort het huis bij de eerste windvlaag in. “Dat is het geval bij patiënten met brozenbottenziekte.”

Botgenezing op celniveau

Per jaar worden 10 tot 15 baby’s met brozebottenziekte geboren. De ziekte heeft veel invloed op de levens van patiënten. Ze breken hun botten snel en vaak. En dat hun leven lang; je kunt er niet van genezen. Dansen, springen, sporten: dingen die voor veel mensen vanzelfsprekend zijn, zijn levenslang gevaarlijk voor deze patiënten. Behandeling met medicatie, een operatie of fysiotherapie is bedoeld om de klachten te verzachten en complicaties te beperken. Op termijn zijn veel van de botten van patiënten met deze ziekte verstevigd met metalen staven en vastgezet met schroeven en platen. Ook moeten ze continu op hun hoede zijn voor nieuwe botbreuken. Liliana: ‘‘Het onderzoek naar brozebottenziekte kan en moet beter. We begrijpen nu eigenlijk nog niet goed hoe botgenezing op celniveau bij iemand met brozebottenziekte werkt. Als we dat wél zouden weten, konden we hen nóg beter en gerichter behandelen. Met het broken-bone-on-chip-model kunnen we daar flinke stappen in zetten.”

Menselijk model in het lab

Onderzoekers van Amsterdam UMC en Universiteit Twente ontwikkelden samen een broken-bone-on-chip-model. Hiermee kunnen ze in het laboratorium nauwkeurig onderzoeken hoe herstel van een botbreuk werkt. Het model werkt met een chip: een klein plastic instrument waarmee onderzoekers cellen kunnen kweken en bestuderen. Een bot bestaat uit een verzameling cellen en weefsel: die cellen en dat weefsel vind je ook op de broken-bone-on-chip. Daardoor bootst het de natuurlijke omstandigheden van het menselijk lichaam goed na. Met behulp van de chip kunnen de onderzoekers in het laboratorium de menselijke celstructuur in het bot namaken. Dat geeft inzicht in wat die cellen nu precies doen wanneer een bot aan elkaar groeit. “Dit eerste model richtte zich op onderzoek naar botbreuken bij gezonde mensen. Op dit moment ontwikkelen we het model verder om de botten van mensen met broze botten na te bootsen.”

De doorontwikkeling van het broken-bone-on-chip-model gaat stap voor stap. Liliana: “We werken samen met patiëntenverenigingen en met chirurgen van verschillende ziekenhuizen. Belangrijk, want zo weten patiënten dat we dit onderzoek doen. En zijn ze eerder bereid om weefsel, dat bijvoorbeeld overblijft na een operatie, af te staan.” Dat materiaal vormt de basis van het broken-bone-on-chip-model. Door cellen te gebruiken van patiënten met brozebottenziekte, kloppen de onderzoeksresultaten beter met de realiteit.

Een betere blik op botziekten

Een werkend broken-bone-on-chip-model voor onderzoek naar brozebottenziekte helpt onderzoekers te begrijpen hoe botten van deze patiënten na een breuk helen. En welke behandelingen of medicijnen helpen om de botten beter te laten herstellen, waardoor minder misvormingen ontstaan. “Een belangrijke partner in dit onderzoek is Azafaros. Dit bedrijf weet veel van het maken en ontwikkelen van medicijnen. Daardoor past het onderzoek beter bij hoe nieuwe behandelingen in de praktijk worden bedacht, getest en uiteindelijk bij patiënten terechtkomen.” Tegelijkertijd kijken Liliana en haar collega-onderzoekers verder. Dit model kan ook weer een startpunt zijn voor andere vaker voorkomende botziekten. “Denk bijvoorbeeld aan osteoporose, een aandoening die veel ouderen treft.”

Betere resultaten zónder proefdieren

Uiteindelijk, zegt Liliana, is het doel van het onderzoek tweeledig. Meer begrip over het herstel van botten bij botziekten, zodat artsen met de juiste behandeling kunnen helpen bij goede heling van het bot. Aan de andere kant is een doel ook de introductie van een onderzoeksmodel dat de herstelprocessen van botten bij menselijke patiënten beter nabootst. “Proefdieren zijn zolang de standaard geweest. En bij gebrek aan beter is dat misschien nog wel te begrijpen. We hebben van die onderzoeken geleerd. Maar nu is de tijd aangebroken om met nieuwe technologieën een stap verder te zetten.” Onderzoek met proefdieren is bijzonder pijnlijk en deels ook nutteloos, vertelt Liliana. “Dieren lopen op vier poten. Ze verdelen hun gewicht anders dan mensen. Ze bewegen anders dan wij. Het is als appels en peren vergelijken.” Ook zitten dieren genetisch anders in elkaar. Onderzoekers passen daarom het DNA van proefdieren aan om onderzoek te kunnen doen. Maar dan nog steeds zijn de resultaten van onderzoek op dieren naar brozebottenziekte nooit een-op-een te vertalen naar de menselijke situatie.

De volgende stap is bewijzen wat we eigenlijk al zien: dat dit mensgerichte model beter in beeld brengt wat er in het menselijk lichaam gebeurt en daarmee de dierproef overbodig maakt. Liliana: “Ik hoop dat we over een aantal jaar geen enkel proefdier meer gebruiken voor het onderzoek naar brozebottenziekte. En dat we met dit model laten zien: goed, mensgericht onderzoek kan prima zónder proefdieren. Samen veranderen we de standaard.”

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!