Ons immuunsysteem (of afweersysteem) is ingewikkeld en vaak wordt er daarom gedacht dat voor onderzoek naar het immuunsysteem het volledige lichaam van een dier nodig is. Maar ons afweersysteem is zo specifiek, dat een dier geen waardevolle informatie geeft over de mens. Gelukkig worden er steeds meer manieren bedacht om menselijke immuunfuncties na te bootsen. In dit artikel lees je meer!
Zo werkt ons immuunsysteem
Ons immuunsysteem is ingewikkeld, maar ook spectaculair. Want ons immuunsysteem is ons verdedigingssysteem tegen ziektes. Wist je dat je lichaam elke dag zo’n zeven virusinfecties en tien tumoren verslaat?
We worden op verschillende manieren door ons immuunsysteem beschermd. Onze huid en darmen vormen de eerste verdedigingslinie van ons afweersysteem. In de huid en darmen zitten cellen die een beschermende barrière vormen. Als een virus of andere ziekte toch je lichaam binnendringt, dan gaat de tweede verdedigingslinie aan de slag. Die bestaat uit verschillende typen witte bloedcellen die zich in bloed, het weefselvloeistof en in de lymfeklieren bevinden. Deze cellen zijn aanwezig in alle organen, klaar om in te grijpen als dat nodig is.
Waarom is onderzoek naar ons immuunsysteem nodig?
Het immuunsysteem beschermt ons tegen ziekten. Als er iets misgaat met het immuunsysteem, dan kan dit nare gevolgen hebben:
- Het immuunsysteem kan overreageren op onschuldige stoffen (zoals pollen) en vervolgens allergieën veroorzaken.
- Ook kan het immuunsysteem zich tegen het eigen lichaam keren, wat leidt tot auto-immuunziekten zoals reuma.
Onderzoek naar het immuunsysteem (immunologie) is daarom van groot belang. Door het immuunsysteem te bestuderen, kunnen wetenschappers betere behandelingen ontwikkelen voor afwijkingen en ziekten. Zo kan het immuunsysteem bij kanker worden ingezet om kankercellen te vernietigen en helpt onderzoek naar de reactie van het immuunsysteem op virussen ons vaccinaties te ontwikkelen.
Waarom worden er proefdieren gebruikt?
Het immuunsysteem is overal in ons lichaam aanwezig. Verschillende organen, zoals de huid, darmen en lymfeklieren, werken samen om ons te beschermen. Daarom is het belangrijk om te begrijpen hoe deze organen met elkaar in verband staan en hoe ze gezamenlijk bijdragen aan de werking van ons immuunsysteem.
Om goed onderzoek te doen, willen wetenschappers dit ingewikkelde samenspel van organen in het menselijk immuunsysteem in zijn geheel bestuderen. Bij gebrek aan een beter model, gebruiken zij hiervoor nu dieren als muizen en ratten.
De verschillen tussen mens en muis
Maar zelfs wanneer onderzoekers het hele lichaam van een dier kunnen onderzoeken, levert dit niet de gewenste informatie op. Want ons immuunsysteem is zo specifiek, dat dieren weinig waardevolle informatie geven voor de mens.
Er zijn namelijk veel (genetische) verschillen tussen het immuunsysteem van muizen en dat van mensen. Hierdoor reageren dieren anders op ziekteverwekkers dan mensen, omdat hun immuunsysteem nét anders bestuurd wordt of omdat bepaalde bloedcellen en/of antilichamen toch te veel verschillen van de mens.
Ook zijn veel ziekteverwekkers specifiek voor de mens en kunnen dieren hier (van nature) niet ziek van worden. Enkele voorbeelden zijn het hepatitis B-virus en hiv: deze virussen veroorzaken alleen ziekte in mensen, waardoor het lastig is om hun volledige ziekteverloop of immuunrespons in dieren te bestuderen.
Genetisch aangepaste muizen
Omdat het immuunsysteem van proefdieren niet hetzelfde is als dat van mensen, hebben onderzoekers daarom speciale muizen ontwikkeld met een menselijk immuunsysteem. De muizen zijn hiervoor genetisch gemodificeerd. Hoewel deze muizen wel menselijke immuunsysteem-cellen hebben gekregen, lijkt hun lichaam alsnog niet op dat van de mens. Daarom blijft onderzoek naar het immuunsysteem met proefdieren niet goed vertaalbaar naar de mens.
Proefdiervrije alternatieven voor immunologie
Maar het kan anders, en we zijn verder dan je denkt. Wereldwijd zetten talloze onderzoekers zich in om mens-specifieke onderzoeksmodellen te ontwikkelen voor immunologisch onderzoek.
Immuunsysteem-op-een-chip
Onderzoekers aan de Harvard University in Amerika hebben in 2022 een immuunsysteem-op-een-chip ontwikkeld. Een van deze onderzoekers is Abidemi Junaid, waarmee wij ook samenwerken. De onderzoekers ontdekten bij toeval dat wanneer zij verschillende typen witte bloedcellen aan een orgaan-op-een-chip hadden gevoegd, deze cellen een immuunreactie afgeven net zoals zij dat in het menselijk lichaam doen.
De onderzoekers hebben het immuunsysteem-op-een-chip zelfs nóg verder doorontwikkeld. Zij wilden met de chip de reactie van het menselijk immuunsysteem op vaccins nabootsen en bestuderen. Hierbij ontdekten zij dat de immuuncellen in de chip dezelfde reactie hebben op het griepvaccin als in het menselijk lichaam, namelijk het aanmaken van antilichamen tegen griep!
Vaccinatieontwikkeling zonder proefdieren
Voor de ontwikkeling van vaccins, zoals COVID-19-vaccins, zijn honderdduizenden proefdieren gebruikt, zoals muizen en hamsters. Het immuunsysteem-op-een-chip levert veelbelovende resultaten op voor de toekomst van vaccinontwikkeling zonder proefdieren! Onderzoekers werken ook al aan het doorontwikkelen van deze techniek, door bijvoorbeeld de verschillende onderdelen van het immuunsysteem te verwerken in een multi-orgaan-op-een-chip.
LymphChip
Het LymphChip-project is een samenwerkingsverband van maar liefst 21 verschillende partijen, die samenwerken aan een proefdiervrij model voor het menselijke lymfestelsel. Het lymfestelsel is essentieel voor een goede werking van ons immuunsysteem: een verstoord lymfesysteem kan namelijk leiden tot chronische ontstekingen, auto-immuunziekten en zelfs orgaanfalen.
In het LymphChip-project worden een hart-op-een-chip, darm-op-een-chip en huid-op-een-chip ontwikkelt met geïntegreerde lymfeklieren. Fun fact: wij co-financieren dit project met €100.000!
Huidmodel voor brandwonden
Wanneer iemand brandwonden heeft opgelopen, moet het lichaam hard werken om de beschadigde huid te herstellen. De reactie van het immuunsysteem op de brandwonden is essentieel voor het voorkomen van infecties, waar brandwondpatiënten een verhoogd risico op hebben.
Voor het bestuderen van de genezing van brandwonden worden veel proefdieren gebruikt, maar er zijn proefdiervrije alternatieven: zoals kunstmatige huid. Helaas is daarin de werking van ons immuunsysteem nog niet (goed) opgenomen. En juist dát is zo belangrijk bij de genezing van brandwonden. In eerdere onderzoeken hebben wetenschappers daarom al enkele cellen van ons immuunsysteem aan huidmodellen toegevoegd. Patrick Mulder wil dit met zijn onderzoek verder uitbreiden. Zo hoopt hij een huidmodel te ontwikkelen waarmee we nieuwe behandelingen voor brandwonden betrouwbaar kunnen testen.
Word lid van onze LinkedIn groep
De Animal Free Gallery is jouw platform om successen te delen, kennis uit te wisselen, en te netwerken met gelijkgestemde professionals en wetenschappers. Samen kunnen we stappen zetten naar innovaties zonder dierproeven. Doe mee en vier met ons elke ontwikkeling richting ethisch en innovatief onderzoek!
