Wat is fetal calf serum (FCS)?

Bij een serum denk je misschien aan een huidverzorgingsproduct. Maar in de medische wetenschap wordt het woord serum gebruikt voor de vloeistof die overblijft als je bloed(plasma) laat stollen en daarna het stolsel hard ronddraait in een centrifuge.

Fetal calf serum betekent het serum van een kalfsfoetus, oftewel een niet voldragen kalfje. Het wordt ook wel fetal bovine serum genoemd, dit betekent het serum van een rundfoetus.

Hoe wordt fetal calf serum gemaakt?

Een foetus is een ongeboren mens of dier. Bij een koe spreken we van een foetus vanaf ongeveer één maand (de zwangerschap van een koe duurt ongeveer negen tot tien maanden).

Voor het fetal calf serum wordt het bloed van levende, ongeboren kalfjes gebruikt. Als een melkkoe aan het einde van haar leven geslacht wordt en tegelijkertijd zwanger is, dan wordt het ongeboren kalf gebruikt om fetal calf serum te maken. In 2002 werd door onderzoekers de inschatting gemaakt dat voor de wereldwijde productie van fetal calf serum 1 tot 2 miljoen ongeboren kalveren per jaar gebruikt worden voor hun bloed. Sindsdien is de vraag nog verder toegenomen.

Hier kan je meer informatie vinden over hoe fetal calf serum gemaakt wordt.

Wat zit er in fetal calf serum?

In het serum zitten veel stoffen die belangrijk zijn voor de groei van cellen. Het gaat o.a. om deze stoffen: groeifactoren, hormonen, suikers, eiwitten en vitaminen.

Kunnen er ook serums van andere dieren gebruikt worden?

Hoewel er ook serums worden gebruikt van andere dieren (bijvoorbeeld van een paard, konijn, geit, varken) wordt er in de wetenschap vooral fetal calf serum gebruikt, omdat dit de meeste groeistoffen bevat en voor verschillende typen cellen gebruikt kan worden (zie onder voor meer informatie). Een serum van volwassen dieren kan ook, maar ook dan bevat het minder groeistoffen.

Wat is matrigel?

Om menselijke cellen te laten groeien in een kweekschaaltje wordt er een speciale gel gebruikt die de omgeving van het menselijk lichaam nabootst, genaamd hydrogel. Dankzij deze gel kunnen de cellen op een zo realistisch mogelijke manier groeien.

De hydrogel die het meest gebruikt wordt binnen wetenschappelijk onderzoek is matrigel. Deze gel is gemaakt uit de tumoren van proefmuizen.

Hoe wordt matrigel gemaakt?

Voor het maken van matrigel worden er jaarlijks miljoenen proefmuizen gefokt en gedood. In het laboratorium worden tumorcellen in de kleine knaagdieren geïnjecteerd, waardoor tumoren groeien. Deze kunstmatige tumoren zijn rijk aan eiwitten, die geschikt zijn voor een hydrogel. Om de eiwitten uit de tumoren te halen, moeten de muizen gedood worden.

Wat zit er in matrigel?

Net als in FCS, zitten er in matrigel stoffen die belangrijk zijn voor de groei van cellen. De belangrijkste onderdelen in de gel zijn de eiwitten die ook aanwezig zijn in het dunne vezelige laagje genaamd het basale membraan, dat in de meeste organen te vinden is. Deze eiwitten worden collageen type IV en laminine genoemd.

Belang van kweekmateriaal in onderzoek

Dierlijke kweekmaterialen zoals het fetal calf serum and matrigel worden gebruikt in wetenschappelijke onderzoeken om cellen in kweekschaaltjes in leven te houden en/of te laten groeien. Zonder een stof waardoor de cellen gaan groeien, zouden de cellen slechts enkele dagen in het kweekschaaltje overleven.

Beide kweekmaterialen worden in veel onderzoeksvelden gebruikt, bijvoorbeeld voor biologisch en medisch onderzoek. Specifieke voorbeelden zijn het gebruik van FCS in onderzoek naar stamcellen en het maken van vaccins, en het gebruik van matrigel in onderzoek naar het effect van medicijnen.

Dit is waarom we van FCS en matrigel af moeten

Het gebruik van FCS en matrigel brengt veel dierenleed met zich mee, maar er zijn nog meer redenen om het gebruik van deze kweekmaterialen in twijfel te trekken.

• Elke batch van kalfsserum of matrigel is weer anders. Er zit nou eenmaal variatie in de gebruikte dieren, waardoor de verhoudingen nooit hetzelfde zijn. En dus moet elke batch onderzocht en goedgekeurd worden. Dit kost veel tijd, moeite en geld en ondermijnt de betrouwbaarheid van onderzoeksresultaten. Regelgevende organisaties raden om deze reden het gebruik af.
• Omdat er veel vraag naar FCS is, wordt dit door fabrikanten soms (tegen de regels in) aangelengd met serum van volwassen runderen, water en andere stoffen. Dit kan de kwaliteit van FCS aantasten.
• FCS en matrigel kunnen geïnfecteerd zijn met virussen, bacteriën en schimmels, wat zowel een risico vormt voor de experimenten als voor de gezondheid van onderzoekers.
• Bij FCS en matrigel is er sprake van een beperkte vertaalbaarheid naar de mens: beide kweekmaterialen zijn namelijk met dierlijke cellen ontwikkeld.

Alternatieven

Inmiddels zijn er gelukkig veel alternatieven.

• Alternatieven voor fetal calf serum (FCS)

Onderzoekers van de Univerisiteit Utrecht hebben een database gemaakt waarin alle alternatieven voor het fetal calf serum zijn opgenomen. Eén van deze alternatieven is een vloeistof waarin je cellen kunt kweken dat niet gemaakt is van dierlijk materiaal, maar van kunstmatig materiaal.

• Alternatieven voor matrigel

Een alternatief voor matrigel is de hydrogel van GrowDex. Deze hydrogel bestaat uit gefibrilleerde cellulosevezels die worden gewonnen uit hout en water, en bevatten dus geen dierlijke stoffen die de resultaten van tests kunnen beïnvloeden.

Daarnaast ontwikkelen onderzoekers van de Radboud Universiteit Nijmegen een synthetische hydrogel die het materiaal dat om onze cellen heen zit, nabootst. Omdat de gel menselijk weefsel imiteert, kan het team in het lab het effect van medicijnen of andere stoffen op deze cellen in een realistische, menselijke omgeving bestuderen.

Ondanks dat er nu nog nadelen zijn aan kunstmatige alternatieven, zoals dat ze niet altijd geschikt zijn voor alle soorten cellen, is het belangrijk om de ontwikkeling ervan te blijven steunen.

Kunstmatige kweekvloeistoffen hebben de toekomst

Wat ons betreft, mag het gebruik van FCS en matrigel zo snel mogelijk tot het verleden horen. Met de kennis van nu heeft onderzoek zonder het gebruik van dierlijke kweekmaterialen gelukkig, ook voor de wetenschap, sterk de voorkeur. Wij financieren bij voorkeur geen onderzoeksprojecten waarin FCS of matrigel gebruik wordt en moedigen in plaats daarvan het gebruik van kunstmatige kweekvloeistoffen aan.

Jaarlijks worden er nog steeds een half miljoen proefdieren gebruikt

Dat zijn er echt veel te veel. Wij willen dit aantal terugbrengen naar 0. Daarom pleiten wij voor een andere wetenschap. Een wetenschap die zich inzet voor modern onderzoek zónder het gebruik van het dierlijk materiaal en proefdieren. Door te doneren zorg je niet alleen voor minder dierenleed, maar ook voor betere onderzoeksresultaten voor de mens!