Het longmodel van prof. Pieter Hiemstra is een prachtige aanwinst voor de medische wetenschap. Maar hoe zorg je ervoor dat dit proefdiervrije onderzoek niet ‘op de plank’ blijft liggen? Dr. Cyrille Krul (TNO), prof. Hiemstra (LUMC) en Proefdiervrij zijn een unieke samenwerking gestart om ervoor te zorgen dat het model wereldwijde toepassing en bekendheid krijgt.

 

Levensecht longweefsel maakt nieuw proefdiervrij onderzoek mogelijk.

Prof. Pieter Hiemstra doet onderzoek aan het Leids Universitair Centrum (LUMC). Hij ontwikkelt een proefdiervrij longmodel. Daarmee wordt het mogelijk om het effect van stoffen in de lucht op menselijke longcellen te testen in plaats van op dieren.

 

Waarom is dit longmodel zo belangrijk?

Longziekten zijn wereldwijd doodsoorzaak nummer één. Hier in het westen staan we bloot aan allerlei vormen van luchtverontreiniging en zijn astma en COPD ernstige en vaak voorkomende aandoeningen. In de Derde Wereld zijn het vaak vrouwen die longschade oplopen doordat zij hun hele leven  in slecht geventileerde ruimtes op houtvuurtjes staan te koken. Onderzoek waarbij gebruik wordt gemaakt van ons proefdiervrije longmodel biedt niet alleen kansen bij de ontwikkeling van geneeswijzen, maar zal hopelijk ook aantonen hoe longziekten kunnen worden voorkomen.

 

Waar bestaat het longmodel uit?

Wij zijn geslaagd in het opkweken van humane longcellen, die in een schaaltje precies doen wat ze in ons lichaam ook doen. Omdat het hier om een heel speciaal soort cellen gaat, moest hiervoor een speciale techniek worden ontwikkeld.

 

Wat is zo bijzonder  aan deze longcellen?

Centraal in dit onderzoek staan de cellen waarmee onze longen zijn bekleed. Je zou dit zogenaamde “epitheel” de ‘huid’ van de longen kunnen noemen. Als het goed is vervult deze laag de rol van poortwachters die zuurstof naar binnen laten passeren en kooldioxide naar buiten laten gaan. Maar dit epitheel zorgt er ook voor dat vuil wordt afgevoerd, door slijm te produceren dat door de trilhaartjes ‘naar de uitgang’ wordt getransporteerd.

 

Die longcellen moesten op een bijzondere manier worden gekweekt?

Veel soorten cellen kan je onderdompelen in een oplossing met groeistoffen. Maar het bijzondere van longcellen is dat ze een binnenkant en een buitenkant hebben. Nu zijn we erin geslaagd om deze cellen óp de oplossing met groeimiddel te laten groeien en niet erin.
Eenmaal aan de lucht blootgesteld, gingen zich verschillende soorten cellen ontwikkelen en ontstond natuurgetrouw epitheel, compleet met trilhaartjes! Zo ontstaat al na een week of drie een kweek die heel goed lijkt op het epitheel in onze longen.

 

Welke mogelijkheden biedt dit model?

De meeste longziekten veroorzaken ontstekingen in het longweefsel. Met dit model kunnen we testen met welke medicijnen of bijvoorbeeld vitamines longcellen beter bewapend zijn tegen bacteriën. Maar met dit model kunnen we cellen ook blootstellen aan bepaalde stoffen om te zien of de cellen wel of niet in staat waren om deze stoffen tegen te houden. We kunnen ook onderzoeken of je sommige medicijnen zou kunnen innemen door ze te inhaleren, waardoor ze veel sneller in onze bloedbaan komen.

 

Wat is de verwachting voor de toekomst?

Het is nu zaak dat dit model een grotere bekendheid krijgt en dat ook andere onderzoekers aan de slag gaan om te bekijken welke mogelijkheden dit model biedt. Daarom ben ik zo blij met het contact met Cyrille Krul, met wie ik samenwerk om het model breed onder de aandacht te brengen. Zij zorgt er voor dat nader onderzoek wordt gedaan naar de verdere toepassingsmogelijkheden van dit model.

Wat natuurlijk prachtig is aan dit model is dat je kan werken met menselijke cellen, waardoor beter gezocht kan worden naar de optimale behandeling van individuele patiënten. Van dit model mogen en kunnen we nog veel verwachten!

 

Door verbinden komen we verder

Cyrille Krul is Program Director Biomedical Innovations bij TNO. Op dit moment werkt zij aan het samenbrengen van de mensen die ervoor kunnen zorgen dat het longmodel van Pieter Hiemstra internationaal in gebruik genomen gaat worden. Cyrille: ‘Mijn kracht is verbinden. Door verbinden komen we verder.’

 

 

Dat longmodel zit zo mooi in elkaar, staan onderzoekers niet allang in de rij om hiermee aan de slag te gaan?

Dit model kan inderdaad een prachtige aanwinst betekenen voor de medische wetenschap, maar voor de wetenschappelijke wereld zijn de bevindingen van Pieter Hiemstra alleen niet genoeg. Eerst moet een onafhankelijk onderzoeksbureau bewijzen dat zijn model werkt en in een ander laboratorium dezelfde resultaten geeft. We zijn dan ook erg blij dat Proefdiervrij er zo hard aan heeft getrokken om dit zogenaamde validatieonderzoek bij TNO mogelijk te maken.

 

Hoe belangrijk is jouw verbindende kracht hierbij?

Pieter en ik kwamen er al snel achter dat we, door samen te werken, veel konden doen om zijn onderzoek verder te helpen. Zo heeft zijn model de techniek nodig om meetbaar te maken hoeveel partikels in een bepaalde hoeveelheid lucht worden toegediend. TNO beschikt over deze techniek. Denk dan bijvoorbeeld aan fijnstof. Nu is daar al veel onderzoek naar gedaan, maar er komen steeds weer nieuwe brandstoffen, zoals biodiesel, waar nieuw onderzoek naar moet worden gedaan.

De industrie toont interesse in het longmodel dat door het LUMC ontworpen is. Maar voordat we het op de markt kunnen brengen, moeten we de autoriteiten van de waarde van dit model overtuigen. Daarnaast is het belangrijk dat, zodra hier vraag naar is,  het LUMC  er ook voor moet kunnen zorgen dat er genoeg modellen beschikbaar zijn. Namens TNO zorg ik ervoor dat al deze partijen met elkaar in contact komen.

 

Hoe ziet dat eruit in de praktijk?

Pas geleden was ik samen met Pieter op een congres in Italië. Daar was onder andere de ECVAM aanwezig, de instantie die zich op Europees niveau buigt over nieuw ontwikkelde proefdiervrije methoden. Het is belangrijk dat Pieter en ik op deze congressen en meetings aanwezig zijn om de mogelijkheden van het nieuwe model te laten zien. Tijdens deze bijeenkomsten kunnen we ook veel informatie delen waar iedereen profijt van heeft.

 

Spreekt proefdiervrij onderzoek je al langer aan?

Ik studeerde gezondheidswetenschappen in Maastricht en was toen al geïnteresseerd in de humane kant van het verhaal. We moeten niet op ratten studeren als je mensen beter wilt maken.

In mijn afstudeeropdracht onderzocht ik daarom het verhaal dat verbrand vlees kankerverwekkend zou zijn en de hypothese dat grote hoeveelheden knoflook daartegen bescherming zouden bieden. Daarom organiseerden we een barbecue waarbij sommige genodigden verbrand vlees aten, en andere niet. Ook was er een groep die veel knoflook (3 teentjes per dag!) at, en een groep die dit niet deed.
Soortgelijk onderzoek werd ook bij ratten gedaan, maar de resultaten van deze onderzoeken weerspiegelen niet de werking in een menselijke lichaam. Dit komt door de snellere stofwisseling en de hogere zuurgraad in de maag van een rat. Ik was me dus sterk bewust van het feit dat alleen onderzoek op menselijk materiaal tot een betrouwbare conclusie leidt.

 

Wat verwacht je in de toekomst?

Het is enorm positief dat we samen met Proefdiervrij kunnen werken aan modellen waar iedereen in gelooft; daar moeten we elkaar in vinden. Ik ga moeilijkheden niet uit de weg. Iedereen heeft zijn eigen taak en iedereen is daarin van belang. Door samen te werken komen we verder in de ontwikkeling van proefdiervrije methoden.