Op bovenstaande foto zien we: geïnfecteerde humane luchtwegcellen (groen) met MERS (paars).
In het kort:
- Onderzoek met organoïden (mini-orgaantjes uit stamcellen) laat zien hoe virussen zich écht gedragen in menselijke cellen
- Deze methode levert relevantere inzichten op dan traditionele cellijn modellen
- Het laat zien dat innovatief, mensgericht onderzoek nu al mogelijk is en steeds meer de standaard wordt
Tim Breugem, onderzoeker bij Erasmus MC, deed voor zijn proefschrift onderzoek naar coronavirussen en laat zien dat je zonder proefdieren grote wetenschappelijke stappen kunt zetten. In zijn werk gebruikt hij organoïden (mini-orgaantjes gekweekt uit menselijke of dierlijke stamcellen) om virussen zoals SARS-CoV-2 en MERS-CoV te bestuderen. “Het gebruiken van organoïden voelt soms als sciencefiction,” zegt Breugem enthousiast, “maar het is gewoon realiteit.”
“Traditioneel werden virussen onderzocht met cellijnen of in proefdieren”, vertelt Tim. Cellijnen vormen een groep onnatuurlijke cellen die vaak afkomstig zijn van tumoren of genetisch gemodificeerde cellen, en weerspiegelen nauwelijks de echte situatie in het menselijk lichaam. Ook is het maar de vraag of resultaten uit dieren wel betrouwbaar vertaald kunnen worden naar mensen. “Beide situaties is een beetje peren met appels vergelijken, maar met organoïden vergelijken we gelukkig eindelijk appels met appels.”
Onderzoek naar coronavirussen
Maar wat onderzochten Tim en zijn team precies met organoïden? “We keken naar luchtweg-organoïden om te onderzoeken hoe virussen menselijke cellen infecteren. Hiervoor manipuleren we stamcellen zodat ze zich ontwikkelen tot luchtwegcellen, bijna identiek aan die in het menselijk lichaam. Daarmee kunnen we veel preciezer nagaan hoe een virus zich gedraagt.”
Wij financierden de drukkosten van Tim’s proefschrift. Ben je ook een wetenschapper die proefdiervrij onderzoek verricht en wat hulp kan gebruiken? Lees dan hier alles over onze samenwerkingsmogelijkheden!
Zo ontdekte Tim bijvoorbeeld dat het MERS-virus (een coronavirus dat voorkomt bij dromedarissen in het Midden-Oosten) in tegenstelling tot wat eerder werd gedacht, wél kan vermenigvuldigen in de bovenste luchtwegcellen van sommige mensen. Dat inzicht was niet mogelijk geweest met klassieke dierproeven, maar wel met organoïden op basis van menselijke stamcellen. Tim: “Organoiden zijn een enorme stap vooruit in het verminderen van dierproeven en het verbeteren van de relevantie van ons onderzoek.”
Voordelen van organoïden
Organoïden bieden niet alleen voordelen voor onderzoek naar menselijke infecties, maar ook voor het testen van virussen in dieren. Tim gebruikte samen met zijn collega’s bijvoorbeeld een stukje weefsel van een alpaca – het kleine neefje van de dromedaris waar MERS van nature in voorkomt – om organoïden van te kweken en zo te onderzoeken of en hoe het virus zich verspreidt zonder daar levende dieren voor te hoeven gebruiken. Voor diergericht onderzoek – dus ook voor het kweken van dierlijke organoids- is vanzelfsprekend dierlijk materiaal nodig. Dit materiaal is gelukkig vaak beschikbaar via een biobank, en er hoeven dus geen dieren voor gedood te worden.
Dit stukje weefsel kreeg Tim van zijn Spaanse collega’s uit Barcelona. “Zo kunnen we met één monster eindeloos onderzoek doen.* Organoïden bieden bovendien de mogelijkheid om onderzoek te doen naar dieren die lastig zijn om mee te werken of beschermd zijn, zoals vleermuizen, mits er dus een stukje weefsel beschikbaar is.”
Tim Breugem
Toch is Tim ook eerlijk over de huidige beperkingen van organoïden. “Organoïden zijn ontzettend waardevol, maar ze vervangen nog niet alles. Een volledig immuunsysteem kunnen we niet nabootsen, en je kunt geen organoid vaccineren,” legt hij uit. “Dat maakt het lastig om de werking van een vaccin te testen zonder dierproeven.”
Van niche naar standaard
Dat dit nu nog niet kan, betekent natuurlijk niet dat dit niet ooit mogelijk wordt. Zo zag Tim de afgelopen vijf jaar het veld razendsnel veranderen. “Organoïden begonnen als niche, maar is nu bijna de standaard in de virologie,” zegt hij trots. Zijn team liep jaren voorop, maar wordt inmiddels bijgehaald door collega’s wereldwijd. En dat juicht hij alleen maar toe. “Hoe meer labs toegang krijgen tot deze modellen, hoe beter voor de wetenschap.”
Volgens Tim is het overstappen naar organoïden vooral een kwestie van tijd, geld én mentaliteitsverandering. “Sommige labs zijn zó gewend aan dierproeven dat ze er automatisch naar grijpen.”
Tijd dus om goede mensgerichte onderzoeksmethoden te stimuleren. Zo laat het onderzoek met luchtweg organoïden van Tim zien dat deze methode tot waardevolle inzichten kan leiden binnen de virologie, zonder dat daar proefdieren voor nodig zijn.
Proefdiervrije toekomst
Geen wetenschapper, maar wel bijdragen aan proefdiervrij onderzoek? Lees hier hoe jij kunt helpen. Wel een wetenschapper? Lees dan hier meer over onze samenwerkingsmogelijkheden!
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.
Ontdek meer
