‘Orgaanchips’ zouden proefdieren kunnen sparen

Longchip

Een longchip

Bij het Duitse biotechbedrijf NeuroProof bouwen ze elektronische hersens of beter gezegd, koppelen ze elektronica aan hersencellen. Ook van andere organen als lever, nieren en hart zijn elektronische ‘dubbelgangers’ te maken. Dat spaart proefdieren, is de gedachte, maar de vraag komt natuurlijk meteen op of een medicijn dat geaccepteerd wordt door een elektronische lever ook bruikbaar is voor de mens. “We kunnen zelfs de activiteit van afzonderlijke neuronen in het netwerk meten”, zegt Olaf Schröder van NeuroProof over zijn elektronische hersens. Schröder en zijn medewerkers testen in opdracht van medicijnontwikkelaars stoffen die bedoeld zijn om depressie, Alzheimer of Parkinson te genezen. Daarvoor gebruikt hij de ‘kunsthersens’ met levende neuronen. Op een computer kunnen ze zien of de zenuwcellen het gewenste vuurritme vertonen (een zenuwcel ‘vuurt’ als die actief is) of dat er onverwachte, schadelijke reacties zijn. Dergelijke (computer)tests moeten niet alleen dierproeven sparen, maar er ook toe leiden dat er beter kan worden voorspeld wat die nieuwe medicijnen zullen uithalen bij (menselijke) patiënten.
Het sparen van proefdieren is niet per se ingegeven door dierenliefde. Uitkomsten van dierproeven zijn lang niet altijd een goede indicatie voor hoe die stoffen zich bij mensen ‘gedragen’. Er blijkt dat nu overal op de wereld wordt gewerkt aan kunstmatige systemen die menselijke organen moeten voorstellen. Zo zouden nu over de hele wereld onderzoeksgroepen werken aan menselijke miniorganen die een grotere ‘zeggingskracht’ hebben wat betreft de effecten van stoffen op die organen (de echte) dan proeven bij muizen en ratten. Je begint met enkele losse, bijvoorbeeld, zenuwcellen. Die bouw je uit tot netwerken (weefsels) van cellen. Menselijke.
“Die zenuwcellen vuren zoals in de hersens,” zegt Schröder.  “Als we daar dan een  bepaalde verbinding aan toevoegen verandert het signaal.” Met de cellen op de chip zijn al meer dan honderd stoffen geëvalueerd. Op basis van de meetresultaten is het bedrijf bezig een databank op te bouwen. “Als we nu een nieuwe stof testen, dan kunnen we snel zeggen of die stof mogelijkheden heeft tegen depressies, tegen epilepsie of tegen dementie.”
De techniek om impulsen te meten van zenuwcellen is al in de jaren 70 ontwikkeld, maar Schröder en zijn ploeg hebben daar de nodige informatica aan toegevoegd, zodat de meetgegevens ook geïnterpreteerd kunnen worden. Maar zelfs als de cellen perfect het gedrag van het ‘moederorgaan’ weten te imiteren, dan nog is het effect op een groep cellen niet hetzelfde als van een compleet lijf. “Het lichaam is meer dan een som der delen en alleen complexe systemen kunnen ons vertellen hoe de organen op elkaar inspelen”, zegt Thomas Hartung van de John Hopkins-universiteit.

In Amerika wordt dan ook geprobeerd verschillende ‘weefsels’ (cellen) op een chip te combineren. Daartoe heeft het Amerikaanse gezondheidsinstituut NIH  met het FDA en Darpa een onderzoeksproject opgezet: ‘Human on a chip’, een minimens op silicium. Daaraan doen verschillende onderzoeksgroepen mee, waaronder het Wyss-instituut van de Harvard-universiteit, waar aan 14 verschillende orgaanchips wordt gewerkt. Daaronder is een longchip, waar het in- en uitademen wordt nagebootst.
Het programma voorziet dat over drie jaar tien van de orgaanchips worden gekoppeld om, bijvoorbeeld, een astmamedicijn te testen en daarbij te kijken wat er met de afvalproducten in de rest van de organen gebeurt. Dan nog steeds moet blijken of die ‘chipmensen’ ook net zo reageren als echte mensen. Voorlopig lijkt die chipmens als voorfase voor proeven met echte mensen nog heel ver weg.

Bron: Der Spiegel

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.