3V Stimuleringsfonds: groeigel zonder muizenleed

Alleen al voor Utrecht gaat dat om enkele duizenden muizen per jaar. Samen met collega’s ontdekte Kerstin Schneeberger (‘levergroep’, faculteit Diergeneeskunde, Universiteit Utrecht) een proefdiervrije gel. Het onderzoek werd gedeeltelijk gefinancierd door het 3V-Stimuleringsfonds.

Waarom was dit onderzoek nodig?

We werken in Utrecht veel met organoïden, ook wel mini-organen genoemd. Dat zijn driedimensionale celkweken met verschillende functies van een orgaan, zodat je het orgaan zoals dat functioneert in mens of dier kunt nabootsen. Dat is interessant als vervanging van dierproeven.

Voor de kweek van organoïden gebruik je een groeigel. Die is nodig als houvast voor de cellen en er zitten groeistoffen in die ervoor zorgen dat de cellen zich delen en dus verder groeien. Die groeigel wordt gemaakt uit tumorweefsel van gefokte en ziek gemaakte muizen, die vervolgens dood worden gemaakt. Dat is dubbel: het is vervanging van dierproeven, maar de gel komt nog wel van proefdieren. Je merkt het als onderzoeker alleen niet, omdat je de gel bestelt in flessen.

Wij willen om twee redenen van die dierlijke groeigel af. Ten eerste om het aantal proefdieren te verminderen, ten tweede omdat je gel van muizen niet kunt gebruiken voor mini-organen die je wilt transplanteren in mensen, en dat is wel iets wat we in de toekomst willen kunnen doen. Het risico dat je ziekteverwekkers van de muis naar de mens overbrengt zou veel te groot zijn.

Hoe ging je te werk?

Er bestaat wel al synthetische gel zonder de groeistoffen. Die hebben we gekocht om als basis te gebruiken. Vervolgens hebben we daar bepaalde eiwitten aan toegevoegd die veel voorkomen in de lever en die de cellen een groeisignaal geven.

We hebben gevarieerd met soorten eiwitten, concentraties, dichtheid en stijfheid van de gel. Bij alle varianten hebben we gekeken naar drie aspecten: hoe goed groeien de cellen, hoe goed vervullen ze de leverfunctie en in hoeverre blijven ze langdurig doorgroeien? Die resultaten hebben we vergeleken met de resultaten van de dierlijke groeigel die van tumorweefsel van muizen wordt gemaakt.

Wat heb je gevonden?

Het is gelukt. We hebben gevonden wat we zochten: een synthetische groeigel voor de lever. We zijn heel blij, want we hebben een prima vervanger gevonden die dezelfde groei en leverfuncties biedt en bovendien langdurig werkt: de celgroei gaat lang door. Met dit eerste succes kunnen we in een volgende stap gaan kijken hoe we dit op grote schaal kunnen toepassen en implementeren in het onderzoek.

Dit betekent niet dat de gel al te koop is. De productie is nog heel duur, en dat ligt vooral aan de groeistof die in de gel gaat. Er is vervolgonderzoek nodig, en daarvoor hebben we een nieuwe subsidie gekregen, van Jubileumfonds Diergeneeskunde. Daarmee gaan we proberen de gel veel goedkoper te maken door uit te zoeken welke delen van het eiwit het groeisignaal afgeven. Dan hebben we niet meer het hele eiwit nodig, want dat is wat de gel duur maakt.

Hoe zorg je dat de uitvinding de weg naar andere onderzoekers vindt?

We hebben er een artikel over geschreven en dat ingestuurd naar een tijdschrift voor publicatie. De gel en de groeistof die je nodig hebt, zijn al op de markt, dus na publicatie kan iedereen de gel maken. Maar de betaalbaarheid moet nog opgelost worden.

Er is nu al veel interesse voor een alternatief voor dierlijke groeigel. Verschillende onderzoeksgroepen hebben al eens gepubliceerd over eerdere pogingen. De leverfunctie was steeds goed, maar de vermenigvuldiging was minder. In onze nieuwe gel is de vermenigvuldiging wél goed.

Wat drijft jou om dit wat minder bekende onderwerp aan te pakken?

Op de lange termijn wil ik heel graag mini-organen combineren met bioprinting, zodat we leverconstructen kunnen maken voor transplantatie. Het doel is om op lange termijn minder afhankelijk te zijn van orgaandonatie, door in het lab een nieuwe lever te kweken.

Een tweede reden om me hiervoor in te zetten is dat er nog veel te veel proefdieren gebruikt worden. Van de proefdieren die gebruikt worden voor de productie van groeigel zijn we ons niet altijd bewust, en er gaan behoorlijke hoeveelheden doorheen.

In hoeverre gebruik je zelf wel eens proefdieren?

Dit onderzoek konden we uitvoeren zonder proefdieren. In mijn promotietraject heb ik wel met muizen gewerkt, maar ik zal er nooit aan wennen. Zo’n muis kijkt je aan. Die lééft. Voor sommige dierproeven is er nog geen vervangende methode. Voordat je leverconstructen in de mens transplanteert moet je ze op een levend organisme testen. Je moet dat wel zoveel mogelijk beperken. In Nederland is er overigens heel strenge controle op wat er wel en niet gedaan mag worden met proefdieren.

Wat betekent het 3V-Stimuleringsfonds voor jouw onderzoek?

Ik denk dat we er zonder die financiering niet aan waren begonnen. We konden niet weten dat we zo succesvol zouden zijn in zo’n korte tijd. We hadden wel een plan en hoopten dat het zou lukken, maar zonder het geld zou het risico te groot zijn geweest. Door de toekenning denk je: we gaan het proberen. En het is gelukt.