Al uw organen op een chip

©Mimeta

Als u ‘straks’ uw organen nagebouwd op een chip hebt staan, wordt het onmogelijke mogelijk. ‘We kunnen een medicijn toepassen op een tumor en meteen zien hoe een hartspier reageert.’

De Nederlandse ondernemer Jos Joore staat voor een beeldscherm met wat een psychedelisch schilderij lijkt. ‘Kijk dan, dit is toch fan-tas-tisch? Hier zie je een tumor, daar de bloedvaten die ernaartoe leiden. Dit speelt zich allemaal op micrometerniveau af.’

Joore kan zijn enthousiasme niet verbergen. ‘In een conventionele labomgeving stopt een kankercel op een bepaald moment met groeien, omdat de kern geen voedingsstoffen meer krijgt. Je kan er dan geen goed onderzoek mee doen. Dan moet je de tumor in een muis plaatsen, wachten tot die is uitgegroeid en weer uit de muis halen. Een gedoe. En dat hoeft nu dus niet meer: de bloedvaten in de simulatie voeren constant voedingsstoffen aan, waardoor de kankercel in vitro kan groeien.

We werken met technologie die tijdens mijn studietijd nog sciencefiction was.
Jos Joore
Medeoprichter van Mimetas

Samen met Paul Vulto richtte Joore in 2013 Mimetas op, een bedrijfje dat ging onderzoeken of het mogelijk was met microfluïdica, de wetenschap van de stroming van vloeistoffen op micrometerniveau, een model van menselijke organen te bouwen. Joore: ‘We wisten eerst niet zeker welke toepassing we zouden ontwikkelen, maar het Belgisch-Nederlandse biotechbedrijf Galapagos zei interesse te hebben in 3D-weefselkweek. De klant hadden we dus al. Zo wisten we meteen dat we een organ-on-a-chipbedrijf zouden worden.’

Nu is Mimetas een onderneming met 110 mensen over drie vestigingen - Leiden, Tokio en het Amerikaanse Gaitersburg - en een internationale financiering van 19 miljoen euro in 2018.

Kant-en-klaar

‘Dit is ons product’, zegt Joore terwijl hij een plastic plaatje met een raatstructuur in zijn hand houdt. Het is een standaard ‘well plate’ voor labgebruik, met 384 gaatjes aan de bovenkant. ‘Wij noemen het een organoplate. Aan de onderkant zit een glasplaat met daarin ons geheim: talloze kanaaltjes die in veertig clustertjes zijn verbonden. In de ruimtes ertussen kan je cellen laten groeien. Dat is wat je nodig hebt om een organ-on-a-chip te laten groeien. We leveren de platen naar wens met kant-en-klare orgaanmodellen.’

De wieg van organ-on-a-chip stond ruim een decennium geleden in het Amerikaanse Wyss-instituut, gelieerd aan universiteit van Harvard. Microbioloog Donald Ingber begon er naar Japans voorbeeld te experimenteren met longweefsel op een plaatje en bedacht de term. Anders dan in het klassieke petrischaaltje bestaat organ-on-a-chip uit een vloeistofsysteempje met microkanalen, dat kleine holtes met levend celmateriaal verbindt.

Dat celmateriaal kan van alles zijn: hartweefsel, longweefsel, levercellen. De ‘organen’ worden opgekweekt uit stamcellen, staan in verbinding via de kanaaltjes en krijgen er hun voedingsstoffen. Zo kan je de situatie in het menselijk lichaam nabootsen. En dan wordt het niet alleen mogelijk de reactie van hartcellen op medicijnen te testen, maar ook die van de lever.

We zijn op het punt dat we goed in staat zijn verschillende organen te kweken.
Jos Joore
Medeoprichter van Mimetas

Joore: ‘In een klassieke labopstelling kan je die situatie niet simuleren. Daar werk je met niet-verbonden celstructuren in een plat vlak. In een organoplate kan je in een soort gel driedimensionale structuren met meerdere celsoorten opbouwen.’ Hij toont een foto in psychedelische kleuren. ‘Zo kan je een darm nabouwen. Hier zie je een dwarsdoorsnede, met een bloedvatenstructuur eromheen. En dat geheel kan je via de kanaaltjes weer verbinden met de rest van het ‘lichaam’. Dit is technologie die tijdens mijn studietijd nog sciencefiction was.’

Nicotine

De belofte van de technologie is groot, zegt Janny van den Eijnden-Van Raaij. Hij is managing director van het Institute for human Organ and Disease Model Technologies (hDMT), een club van 14 Nederlandse universiteiten en onderzoeksinstituten en daaromheen 150 onderzoeksgroepen en bedrijven uit de organ-on-a-chipwereld.

Van den Eijnden legt uit dat voor een groot aantal ziekten nog geen medicijnen bestaan of slechts een beperkt deel van de patiënten er baat bij heeft. Ook zijn er veel medicijnen met ernstige bijwerkingen. Dat heeft te maken met de manier waarop tot nu naar medicijnen wordt gezocht. Die worden eerst in een laboratorium getest op de cellen waarvoor het medicijn wordt gemaakt. Als het werkt, wordt het in dieren getest en daarna op mensen.

Voor een massale toepassing van organ-on-chip in de medische praktijk is het te vroeg. ‘We zijn op het punt dat we goed in staat zijn verschillende organen te kweken. Wereldwijd zijn onderzoeksgroepen bezig: de ene met een long op een chip, de andere met kraakbeen, nog een andere met ingewanden. In Twente zijn we bezig met bloedvaten. De belangrijkste vraag is: hoe knoop je die aan elkaar?’

Het integreren van de onderzoeksgebieden gaat elders weer een stap verder. Eind januari publiceerden Donald Ingber en zijn team twee onderzoeken naar de volgende fase: het lichaam-op-een-chip. Het team bleek in staat acht orgaanchips - met ingewanden, lever, nieren, hart, long, huid, de bloed-hersenbarrière en hersenen - met een ‘bloedsomloop’ te verbinden en drie weken lang in interactie met elkaar te kunnen monitoren.

Zo kon de invloed van nicotine op organen in een organ-on-a-chipmodel worden nagebouwd. ‘Dit is wat we graag doen: sciencefiction omzetten in sciencefact’, zei Ingber in Harvard Gazette. Hij hoopt dat dit ‘bewijs van biomimicry’ de farma-industrie overtuigt van de waarde van deze technologie.

© HET FINANCIEELE DAGBLAD

Lees verder

Advertentie
Advertentie
Advertentie

Gesponsorde inhoud

Gesponsorde inhoud