Organen-op-een-chip
Bastienne Wentzel


Een celkweek in een petrischaaltje of een proefdier is niet altijd geschikt om medicijnen op te testen. Daarom zijn sinds enkele jaren organs-on-a-chip beschikbaar. Op deze plaatjes van kunststof of silicium kunnen cellen groeien in een vrij natuurlijke omgeving, inclusief een stroom van kweekmedium voor onder andere de aan- en afvoer van essentiële stoffen. De weefsels die op deze organs-on-a-chip worden gekweekt, vaak afkomstig van stamcellen, vertonen dezelfde eigenschappen als het orgaan waar ze model voor staan. Zo is er een long op een chip die kan ‘ademhalen’ voor onderzoek naar astma en chronisch obstructieve longziekte. Met sensoren en microscopen kunnen onderzoekers kijken hoe het weefsel bijvoorbeeld reageert op een potentieel geneesmiddel. Nieuwe geneesmiddelen zijn nog niet met de techniek ontwikkeld omdat het onderzoek nog in de kinderschoenen staat. Maar de ontwikkeling van steeds kleinere chips en sensoren en doorbraken in de stamceltechnologie en DNA-technieken hebben ervoor gezorgd dat organs-on-a-chip nu klaar zijn om het ontstaan en de behandeling van ziekten mee te onderzoeken.

Een organ-on-a-chip is precies wat het woord suggereert: een stukje weefsel op een plaatje, vaak verbonden met sensoren. Het weefsel zit op de chip in een meer natuurlijke omgeving dan op een kweekschaaltje. De belofte is sneller, realistischer en goedkoper geneesmiddelenonderzoek met deze chips en op termijn mogelijk de vervanging van proefdieronderzoek. Maar is het echt een orgaan en wat kan er zoal mee worden onderzocht?

Stel je hebt een zeldzame aandoening, een genetische variant van de ziekte van Alzheimer bijvoorbeeld. Er is een geneesmiddel op de markt dat werkt tegen een andere ziekte, maar er zijn aanwijzingen dat het ook werkt tegen jouw vorm van Alzheimer. Maar hoe weet je dat zeker? En hoe weet je of je geen ernstige bijwerkingen krijgt?
Gewoon het medicijn innemen is geen goed idee. De laatste paar jaren zijn er diverse mensen overleden tijdens zo’n onderzoek omdat de bijwerkingen veel ernstiger waren dan verwacht.
Testen op een muis zegt lang niet alles. Een muizenhart slaat bijvoorbeeld 500 keer per minuut, het onze maar 60 keer. Muizendarmen werken heel anders dan de onze en hun hersenen ook. Testen op een dier dat meer op ons lijkt zoals een hond of aap is ethisch discutabel. En zelfs testen op een celkweek in een petrischaaltje is behelpen. Die cellen groeien niet bepaald in hun natuurlijke, biologische omgeving.

Het volledige artikel verscheen als Chemische Feitelijkheid nr 340, december 2017.